21.9
تجد الأنظمة غير الخطية نمذجة متفوقة في تمثيل مساحة الحالة.
ضع في اعتبارك بندول بسيطا ممثلا في فضاء الحالة مع مركز الكتلة في نصف طوله. الوزن وعزم الدوران المطبق من العوامل المهمة.
يؤدي جمع عزم الدوران إلى معادلة تفاضلية. يتم تحديد متغيرات الحالة ، ويتم صياغة معادلات الحالة.
لخطية المعادلة حول نقطة التوازن ، ضع في اعتبارك متغيرات الحالة المضطربة حول نقطة التوازن.
يتم استخدام تقريب سلسلة تايلور وحلها ، مما ينتج عنه معادلات الحالة الخطية.
ضع في اعتبارك نظام زنبركي غير خطي. صياغة معادلة تفاضلية وإدخال اضطراب صغير.
ثم يتم خطية هذه المعادلة. استبدال هذا وتنفيذ التمايز يعطي المعادلة التفاضلية الوسيطة الخطية.
تستخدم قوة التوازن لحساب xo ، وتشكل في النهاية المعادلة التفاضلية الخطية النهائية.
يتم تحديد متغيرات الحالة ، وكتابة معادلات الحالة والإخراج ، مما يوفر نموذجا كاملا للنظام في مساحة الحالة. أخيرا ، يتم تحويل جميع المعادلات إلى شكل مصفوفة متجهة.
تتطلب الأنظمة غير الخطية غالبًا أساليب متطورة للنمذجة والتحليل الدقيقين، حيث يكون تمثيل مساحة الحالة فعالًا بشكل خاص. هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص للأنظ…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.