非线性系统的 研究方法

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 楼主| xukun977 发表于 2018-11-12 12:41 | 显示全部楼层 |阅读模式

方法一,线性化

这种方法最常见,最常用,教科书上的小信号模型就就事据此而来。
此法的优点是简单直观,在非线性曲线上的工作点处作切线即可,把线性模型代入原电路可得线性系统,便于处理。缺点是应用范围有限,任意携带变量的响应超出线性近似的合理范围都不可用此技术来描述,除非再次在新的工作点处作线性化处理。

方法二,级数展开

该方法的核心问题是级数收敛速度,例如通常假设待求解是幂级数形式y=a0+a1t+a2t^2+....,而如果实际解形式是y=Asin(t),当t和一个震荡周期可比较时,就无法高效求解了。所以这种方法的有效应用,需要具有一定的经验。

方法三,相平面法
这种方法需要在整个相空间上得到相轨迹,所以一般只用于一阶和二阶系统的 研究,高阶系统应用起来很困难。

方法四,李亚普诺夫方法

不需要命令输入,忽略轨迹的具体特征,只是观测它们是否在一般意义上趋向于平衡点,用于判断系统稳定性很直接。

方法五,计算机仿真

这个工具既有威力,也有局限性,通常第一步是难点,需要人工确定初始条件和输入组合。所以计算机仿真通常用来检查设计和验证系统性能。

方法六,原型测试

搭个电路直接测试,优点是不需要数学建模,缺点是搭建实际电路需要耗费各种成本,如果对实际系统一无所知,这种方法几乎是没有用的。

方法七,准线性

这种方法难点在于需要同时解决两个互相牵扯的问题:一方面要用准线性模型求解信号,同时另一方面用信号确定所用准线性模型。非常尴尬!


 楼主| xukun977 发表于 2018-11-12 13:09 | 显示全部楼层
这七种方法,几乎任意一种都可以单独写一本书。
例如方法一,对应的是本科的模拟电路课程,即便号称模拟电路--非线性部分,实际上玩的仍旧是线性化套路。例如振荡器的研究,几乎全是计算震荡频率和起针增益条件的。其他几种方法,除了方法五,多散落于各种更高等的技术书籍,一般多是做个简单的皮毛性的介绍。



 楼主| xukun977 发表于 2018-11-12 13:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 xukun977 于 2018-11-12 13:54 编辑
xukun977 发表于 2018-11-12 13:09
这七种方法,几乎任意一种都可以单独写一本书。
例如方法一,对应的是本科的模拟电路课程,即便号称模拟电 ...

很多人一看要学这么多东西,立马会感觉到绝望,没那么多时间学!

幸运的是,我前几年的夏天发过一个帖子,说你只要掌握个“三段”,就足可以以足够高的精度,处理90%以上的模拟电路问题了。

例如磁滞曲线,见下图:

53_LI.jpg


这个图既非“x控”,也非“y控”,所以必须转化一下,即便实际系统中有两个磁滞曲线,转化起来也轻松自如,看下图:

52.JPG
注意上面的右图已经转化成单值函数了!


上面例子是两个磁滞曲线("五段"),通常只能碰到一个,所以说掌握个“三段”就够了!





hk6108 发表于 2018-11-12 17:37 来自手机 | 显示全部楼层
时间不是最大问题。最不爽的是。如果仅仅靠自己闭关苦读就能 从无生有,无师自通,那我何必上学去 ?!

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