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Modeling in Time and Frequency Domain

Linearizing Nonlinear State-Space Models

Description

Linearizing nonlinear state-space models helps describe systems that change with time or operating conditions. State-space representation is often effective for this kind of modeling. It is especially useful for systems such as a simple pendulum or a translational mechanical system with nonlinear springs.

Transcript

非線形システムは、状態空間表現で優れたモデリングを見つけます。

質量中心が半分の長さにある状態空間で表される単純な振り子を考えてみましょう。重量と加えられるトルクは重要な要素です。

トルクを合計すると、微分方程式が得られます。状態変数が選択され、状態方程式が定式化されます。

平衡点を中心に方程式を線形化するには、平衡点を中心に摂動された状態変数を考えます。

テイラー級数近似を採用して解くと、線形状態方程式が得られます。

非線形ばねシステムについて考えます。微分方程式を定式化し、小さな摂動を導入します。

その後、この方程式は線形化されます。これを代入して微分を実行すると、線形化された中間微分方程式が得られ...