數(shù)學(xué)建模穩(wěn)定性分析精選(九篇)

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第1篇：數(shù)學(xué)建模穩(wěn)定性分析范文

關(guān)鍵詞：智能控制；模糊控制；模糊理論

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）01-0010-02

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，模糊控制技術(shù)已經(jīng)在世界上普遍的應(yīng)用，是當(dāng)今先進(jìn)的智能控制方法之一。雖然模糊控制理論的提出距今只有幾十年時間，但由于它具有不需被控對象的精確數(shù)學(xué)模型、速度快、魯棒性好等優(yōu)點(diǎn)，使得它在某些應(yīng)用領(lǐng)域具有不可替代性，研究性意義長遠(yuǎn)而悠久。

1 模糊控制理論發(fā)展研究

模糊控制是模擬人的思維、推理和判斷的一種控制方法，它將人的經(jīng)驗(yàn)、常識等用人的語言的形式表達(dá)出來，建立一種適用于計(jì)算機(jī)處理輸入輸出過程的模型。相對于經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論，模糊控制理論能避開應(yīng)用中需要建立被控對象的精確數(shù)學(xué)模型，處理一些無法建模和無法精確化的問題。

模糊控制理發(fā)展初期在西方遇到了很大的阻力，西方學(xué)者普遍認(rèn)為模糊控制在應(yīng)用研究中意義不大。然而，在東方尤其是日本，模糊控制卻得到了迅速的發(fā)展，20世紀(jì)80年代，日本的工程師用模糊控制技術(shù)首先實(shí)現(xiàn)了對一家電子水凈化工廠的控制，又開發(fā)了仙臺地鐵模糊控制系統(tǒng)，創(chuàng)造了當(dāng)時世界上最先進(jìn)的地鐵系統(tǒng)，而這引起了模糊控制領(lǐng)域的一場巨變，使得西方又開始重視模糊控制理論[1]。

模糊控制的研究主要集中在控制器的研究和開發(fā)上，目前模糊控制器已經(jīng)在很多領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用。當(dāng)前市場上存在的控制器種類繁多，出現(xiàn)了為實(shí)現(xiàn)模糊控制功能的各種集成電路芯片。由于模糊控制存在的缺陷，學(xué)者對模糊控制與其他智能控制的結(jié)合進(jìn)行了研究，效果也明顯優(yōu)于常規(guī)控制器。

2 模糊控制過程及特點(diǎn)

2.1 模糊控制過程簡述

模糊邏輯控制（Fuzzy Logic Control）簡稱模糊控制（Fuzzy Control），是指在控制方法上應(yīng)用模糊集合、模糊語言變量和模糊邏輯推理，通過模擬人腦思維，對一些無法建立數(shù)學(xué)模型的過程進(jìn)行控制的一種計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)。

基本的模糊控制系統(tǒng)一般由模糊化、模糊推理、解模糊三部分組成，如圖1所示，模糊化即將相應(yīng)的模糊控制器的輸入量轉(zhuǎn)換為符合人類規(guī)則的模糊語言變量，此語言變量可由隸屬度函數(shù)確定。

一般的模糊控制器采用誤差（e）及誤差變化（ec）作為輸入語言變量，而模糊推理是基于專家的知識及日常經(jīng)驗(yàn)制定的相關(guān)規(guī)則，這些規(guī)則是一些條件語句，它們通常用IF A THEN B表示，調(diào)整和校準(zhǔn)模糊規(guī)則是模糊控制中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。解模糊是模糊系統(tǒng)的重要組成部分，是將模糊推理中產(chǎn)生的模糊量轉(zhuǎn)化為精確量。常見的方法主要有最大隸屬度值法、面積平均法、重心法等。一個好的模糊控制過程就是選用合適的隸屬度函數(shù)進(jìn)行模糊化，運(yùn)用合理的推理方法得到結(jié)論，采用適當(dāng)?shù)慕饽：椒ㄟ€原出精確量。

2.2 模糊控制的特點(diǎn)

模糊控制系統(tǒng)模擬人的思維進(jìn)行模糊規(guī)則的構(gòu)建，易于理解、設(shè)計(jì)簡單，調(diào)整和校準(zhǔn)控制規(guī)則相對方便。其次，模糊控制具有控制速度快、魯棒性好的特點(diǎn)。模糊控制的上升特性比其他控制方法好，干擾和參數(shù)的變化對控制效果的影響被大大削弱，尤其適合于非線性、時變及純滯后系統(tǒng)的控制。專家在控制策略制定時對進(jìn)行模糊控制本身具有自預(yù)測能力進(jìn)行了充分的估計(jì)和預(yù)測。

模糊控制優(yōu)點(diǎn)很多，但是短板仍然不容忽視。1）模糊控制是將控制變量進(jìn)行了模糊化處理，將精確量轉(zhuǎn)換為了模糊規(guī)則語言變量，這一轉(zhuǎn)換必然會導(dǎo)致控制的精度降低，使動態(tài)控制的質(zhì)量變差。2）控制器的設(shè)計(jì)缺乏系統(tǒng)性，這是由于模糊規(guī)則及其隸屬度函數(shù)的制定是基于專家的知識和經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)致的，人類對自然界的認(rèn)識是有限的，我們不知道專家所制定的模糊規(guī)則是不是全面且準(zhǔn)確的，進(jìn)而無法避免意外事件的發(fā)生，模糊控制仍有較大不足。

3 模糊控制穩(wěn)定性分析

穩(wěn)定性分析是模糊控制過程的基本問題，由于模糊控制規(guī)則的制定及隸屬度函數(shù)的選取都是基于專家的知識與經(jīng)驗(yàn)，其穩(wěn)定性分析不如常規(guī)控制器來得容易。T-S模型的提出及在其模型下的模糊控制穩(wěn)定性分析研究近些年有了顯著進(jìn)展，通過使用T-S模糊模型對非線性系統(tǒng)進(jìn)行建模，可將非線性系統(tǒng)模型表示為一系列線性系統(tǒng)模型的加權(quán)平均，因此可以使用線性系統(tǒng)理論來分析模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制設(shè)計(jì)問題，這給控制理論研究尤其是模糊控制的研究帶來了非常重要的影響[2]。

4 模糊控制的硬件發(fā)展

模糊控制設(shè)計(jì)方法越來越多，也越來越完善，但是無法滿足對實(shí)時性要求非常高的控制條件，這時常用硬件來彌補(bǔ)。1992年，德國Inform公司和西門子公司聯(lián)合研制生產(chǎn)出了FUZZY-166，被稱為第三代模糊微處理器。Neural Logic公司生產(chǎn)的NLX220，主要用于模糊識別，而且該公司還生產(chǎn)有很多專用模糊芯片。另外，日本的歐姆龍公司投入市場的模糊芯片已有FP1000，F(xiàn)P3000，F(xiàn)P5000和FP7000等多種，它們都是數(shù)字式模糊處理器，其中，F(xiàn)P5000的處理速度可高達(dá)1千萬條規(guī)則每秒，可以說技術(shù)相當(dāng)先進(jìn)[3]。

5 結(jié)語

模糊控制理論在生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用越來越多，包括工業(yè)控制領(lǐng)域、家用電器、自動化領(lǐng)域和其他諸多行業(yè)，解決了傳統(tǒng)控制方法無法解決或者難以解決的問題，取得了令人矚目的成果，其最大的貢獻(xiàn)就在于它不需要建立確定的數(shù)學(xué)模型，這給人類的智慧直接運(yùn)用到控制領(lǐng)域搭好了橋梁。

模糊控制雖然發(fā)展迅速，但是在某些領(lǐng)域，它并不及常規(guī)控制效果好，而且模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題至今仍然沒有被完全論證。目前模糊控制理論研究仍然滯后于實(shí)際應(yīng)用，這是由于人類的某些經(jīng)驗(yàn)無法量化導(dǎo)致的，因此我們應(yīng)該加強(qiáng)相關(guān)理論的研究，讓理論促進(jìn)實(shí)踐的發(fā)展，這樣才可以使人類智慧系統(tǒng)化地服務(wù)于整個社會的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]彭勇剛.模糊控制工程應(yīng)用若干問題研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2008.

第2篇：數(shù)學(xué)建模穩(wěn)定性分析范文

【關(guān)鍵詞】單相SVG 數(shù)學(xué)建模 仿真

1 SVG動態(tài)建模

圖1所示為SVG動態(tài)控制的結(jié)構(gòu)框圖。其中，IQ*為無功電流的幅值指令，ie*為總電流指令，ie為電流反饋， Gi（s）為電流環(huán)調(diào)節(jié)器，G1（s）為PWM變換器的傳遞函數(shù)，Gdc（s）為直流側(cè)電壓近似控制傳遞函數(shù)。直流母線電壓環(huán)的設(shè)計(jì)是為了保持直流母線電壓穩(wěn)定，直流母線電壓指令Udc*與直流母線電壓反饋Udc的偏差經(jīng)調(diào)節(jié)器Gv（s）后產(chǎn)生SVG有功電流的幅值指令I(lǐng)P*，SVG有功電流與無功電流的相位均通過對前級負(fù)載電壓UL鎖相得到。

2 仿真結(jié)果與分析

根據(jù)上文設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)器在Matlab/Simulink中搭建仿真模型，仿真參數(shù)：電流的指令是20A，直流母線電壓的指令400V，仿真時間0.5S。 電流環(huán)的仿真結(jié)果如圖2所示，從圖中可以得到電流反饋跟蹤指令效果良好，二者波形完全一致，且調(diào)節(jié)器的響應(yīng)速度快。圖3所示為電壓環(huán)的仿真結(jié)果，可以看到直流母線電壓反饋能夠很好的跟蹤指令，穩(wěn)定性好，母線電壓幅值上下波動不超過1V，可以證明在誤差允許的范圍內(nèi)設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)器可以使直流母線電壓維持恒定。

3 結(jié)論

本文主要建立了單相SVG的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了電流環(huán)與電壓環(huán)兩個閉環(huán)，對建立的動態(tài)調(diào)節(jié)器在Matlab/Simulink仿真平臺進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)器可行，且系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度快，跟蹤良好。

參考文獻(xiàn)

[1]熊橋波，羅安等.鏈?zhǔn)届o止無功發(fā)生器直流側(cè)電壓穩(wěn)定性分析[J].電力系統(tǒng)自動化，2014，38（03）：25-29.

[2]王兆安，楊俊等.諧波抑制和無功功率補(bǔ)償[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

[3]胡壽松等.自動控制原理[M].北京：科學(xué)出版社，2007.

作者簡介

劉翠翠（1991-），女，山西省臨汾市人。工學(xué)碩士學(xué)位。主要研究方向?yàn)殪o止無功功率補(bǔ)償。

第3篇：數(shù)學(xué)建模穩(wěn)定性分析范文

微結(jié)構(gòu)光纖偏振拍長的寬帶穩(wěn)定性及傳輸特性

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鋁—硅膠粉末復(fù)合材料快速成形試驗(yàn)初探

車用柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的研究進(jìn)展

第4篇：數(shù)學(xué)建模穩(wěn)定性分析范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)控制技術(shù)；教學(xué)改革；系統(tǒng)建模；數(shù)據(jù)驅(qū)動

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、電子通訊、機(jī)械設(shè)備等各個領(lǐng)域。因此，許多高等院校都開設(shè)了《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程，它是以自動控制原理為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為核心，綜合測控技術(shù)、可編程控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的綜合性學(xué)科，致力于培養(yǎng)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的精密化、生產(chǎn)設(shè)備的信息化、生產(chǎn)過程的自動化的專業(yè)人才。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)本身的特點(diǎn)決定了可以利用軟件來實(shí)現(xiàn)控制算法，通過強(qiáng)大的的運(yùn)算功能和邏輯判斷功能來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制等連續(xù)控制系統(tǒng)難以勝任的復(fù)雜規(guī)律[1]。鑒于《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程的重要性，對課程教學(xué)的研究、探索和實(shí)踐是十分必要的。

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的迅猛發(fā)展，由“人、機(jī)、物”三元世界在網(wǎng)絡(luò)空間（Cyberspace）中交互、融合所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)多元化將當(dāng)今的信息社會推向了“大數(shù)據(jù)”時代[5]，大數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)正逐步改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞?、企業(yè)的運(yùn)營模式，IBM公司提出了“智慧地球”的理念，德國提出了步向“工業(yè)4.0”的目標(biāo)，今年總理在政府工作報(bào)告上也提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念。同時，大數(shù)據(jù)也吸引了不少學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，2008年，英國《自然》雜志推出大數(shù)據(jù)專列，專門探討“P8時代的科學(xué)”以及科研形態(tài)的變化，指出：“數(shù)據(jù)為準(zhǔn)繩的理念指導(dǎo)，以及強(qiáng)大的計(jì)算能力支撐，正在驅(qū)動一次科學(xué)科學(xué)方法的革命”。美國《科學(xué)》雜志也在2011年推出?？癉ealing with Data”，圍繞“數(shù)據(jù)洪流”展開討論，將大數(shù)據(jù)深度分析作為未來研究的重要突破點(diǎn)[2]。所以順應(yīng)時代的潮流，將“大數(shù)據(jù)”的思想融入到《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》的教育改革，既是一項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)也是一個寶貴的機(jī)遇。

1 課程教學(xué)中的普遍問題

《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程所涉及內(nèi)容豐富，大體可以分為控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩大方向。具體的內(nèi)容主要包括如下幾個方面：①以控制理論為主體，闡明離散系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)在建模、推理、結(jié)論上的區(qū)別；②將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)進(jìn)行融合；③傳統(tǒng)控制論優(yōu)化算法及其仿真模擬；④智能算法、模糊識別的應(yīng)用；⑤微型計(jì)算機(jī)的嵌入式開發(fā)，如ARM、PLC、等；⑥計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件開發(fā)等[3]。

目前，多數(shù)院校對于《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這么課程，主要采用“以課堂為主，實(shí)驗(yàn)為輔”的教學(xué)模式，加上該課程是一門專業(yè)性和綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，涵蓋的內(nèi)容較多，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍感到吃力[4]。此外，課程教材和參考書種類眾多，但內(nèi)容并不統(tǒng)一，基本分為偏重理論教學(xué)和實(shí)際工程應(yīng)用兩大類。然而，真正能運(yùn)用到當(dāng)今主流的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算相關(guān)技術(shù)的并不多。所以，基于上述問題，對目前《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》教學(xué)中存在的不足總結(jié)如下：

（1）數(shù)據(jù)的概念不強(qiáng)

目前，許多院校對于《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程的重心停留在理論授課上，即使開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程還是以演示性為主，如A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)。學(xué)生沒有系統(tǒng)的將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，更談不上對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的信息進(jìn)行有效的存儲，并結(jié)合所學(xué)習(xí)的理論知識對其進(jìn)行分析和驗(yàn)證。此外，對于當(dāng)今主流的數(shù)據(jù)挖掘算法，提供相應(yīng)的實(shí)踐機(jī)會較少。

（2）傳統(tǒng)建模思維的束縛

傳統(tǒng)控制理論過于依賴模型的建立，為了保證所建立模型的精確性，模型的階次有時會變得很高，基于高階系統(tǒng)模型的控制器設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性分析等問題就會變得很復(fù)雜。事實(shí)上，數(shù)據(jù)只是為了輔助算法，實(shí)現(xiàn)對模型進(jìn)行較好的評估和預(yù)測等功能。

（3）數(shù)據(jù)挖掘算法的普及不深

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對大數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)含的知識，研究運(yùn)行的規(guī)律和發(fā)展的趨勢是挖掘網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的深層價(jià)值和實(shí)現(xiàn)社會行為可計(jì)算的主要途徑[5]。然而，許多院校在《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程中，并沒有在數(shù)據(jù)驅(qū)動這個方向上進(jìn)行改革和突破。

值得注意的是，很多院校對《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》教學(xué)的思維方式還停留在工業(yè)時代，即以控制系統(tǒng)相關(guān)學(xué)科作為理論基礎(chǔ)，再通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)來強(qiáng)化學(xué)生在計(jì)算機(jī)軟硬件方面的學(xué)習(xí)。但是隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，“物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)”的提出，迅速取代了人們對于傳統(tǒng)行業(yè)的認(rèn)知。所以，有必要借助“大數(shù)據(jù)”的思維方式來思考《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》的課程改革。

2 基于“大數(shù)據(jù)思維”的《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程教學(xué)改革

在傳統(tǒng)建模仿真研究中，數(shù)據(jù)不是模型的本體，它只是為模型的仿真運(yùn)行提供基礎(chǔ)條件。然而，隨著大數(shù)據(jù)的迅速發(fā)展，由“人、機(jī)、物”三元世界的互相交融將數(shù)據(jù)的來源也變得多元化，通過儀器采集、網(wǎng)絡(luò)存儲、仿真模擬生成等方式來獲取數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)對建模的作用也愈發(fā)重要，并開始逐漸成為主導(dǎo)地位。只要數(shù)據(jù)足夠大，只靠數(shù)據(jù)就可以完成科學(xué)發(fā)現(xiàn)，因此不再需要數(shù)學(xué)模型。這就是所謂的“數(shù)據(jù)優(yōu)先”模式[2]，一種由數(shù)據(jù)驅(qū)動的新模式、新思維。正如《連線》主編Chris Anderson所斷言：“數(shù)據(jù)的洪流是傳統(tǒng)科學(xué)方法變得過時，相互關(guān)系已經(jīng)足夠，沒有了具有一致性的模型、統(tǒng)一的理論和任何機(jī)械式的說明，科學(xué)也可以進(jìn)步”。換句話說，傳統(tǒng)建模方法對于科學(xué)而言并不是必須的，大數(shù)據(jù)建模方法將會是一種新的科研范式。

2.1 將“數(shù)據(jù)驅(qū)動建模方法”作為思考問題的出發(fā)點(diǎn)

數(shù)據(jù)驅(qū)動的概念最早來自計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，在設(shè)計(jì)過程中以數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)為導(dǎo)向，利用受控系統(tǒng)大量的在線、離線數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的評價(jià)、診斷、決策、調(diào)度及監(jiān)控等功能[6]，探索背后的科學(xué)規(guī)律。近年來，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，特別是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，迅速豐富了經(jīng)驗(yàn)建模方法。通過獲得系統(tǒng)的各過程變量（輸入、輸出和中間變量）描述表達(dá)式，這種方法稱為“數(shù)據(jù)驅(qū)動”建模方法。

基于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型復(fù)雜、測控信號精度差且不完整、易受隨機(jī)擾動的影響、狀態(tài)維數(shù)高等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的建模方法，為了保證模型的精確性，模型的階次會變得很高，這樣研究系統(tǒng)的控制方法和動態(tài)特性會變得復(fù)雜，而利用“數(shù)據(jù)驅(qū)動”建模方法，將已知的輸入、輸出數(shù)據(jù)在線或離線學(xué)習(xí)計(jì)算與當(dāng)前狀態(tài)相匹配的控制量，再將模式識別、人工智能方法作為補(bǔ)充，從而滿足系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性能要求。目前，利用“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的思想建立研究對象的預(yù)測和控制模型是主流的趨勢，而已經(jīng)形成系統(tǒng)的建模方法主要有：線性/非線性自回歸模型、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型、基因算法模型、模糊人工智能模型、貝葉斯分析網(wǎng)絡(luò)模型以及支持向量機(jī)模型等。

2.2 基于“數(shù)據(jù)驅(qū)動建?！钡慕虒W(xué)方法

一般來說，數(shù)據(jù)驅(qū)動建模流程可分為：數(shù)據(jù)初始化、變量的統(tǒng)計(jì)分析、算法模擬和模型的在線校正等過程。

（1）數(shù)據(jù)初始化

通常，數(shù)據(jù)的初始化大致可以分為數(shù)據(jù)的采集、選擇、預(yù)處理。具體的步驟如下：①通過采集的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有一定的認(rèn)識，同時對數(shù)據(jù)辨識可能產(chǎn)生的問題及建模的復(fù)雜程度有所估計(jì)，從而決定適宜的訓(xùn)練模型。②對數(shù)據(jù)模型評估之后，即可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇，一般選取70%的比例作為算法數(shù)據(jù)，其余的30%數(shù)據(jù)作為測試數(shù)據(jù)；③選擇好訓(xùn)練數(shù)據(jù)以及測試數(shù)據(jù)之后，為了能夠獲得較好地訓(xùn)練效果，必須對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，使其滿足所選辨識方法的要求。例如歸一化處理，填補(bǔ)缺失值，異常值檢驗(yàn)等。

（2）變量的統(tǒng)計(jì)分析

通常，在完成第一步的基礎(chǔ)上，需要結(jié)合統(tǒng)計(jì)理論方法對輸入、輸出變量進(jìn)行相關(guān)性分析、主元分析等，以研究二者間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而對模型進(jìn)行預(yù)估判斷。此外，為了更好地定性分析，需要適當(dāng)?shù)卦黾优c主導(dǎo)變量有關(guān)的輔助變量，通過機(jī)理、經(jīng)驗(yàn)構(gòu)造輔助變量與主導(dǎo)變量的數(shù)學(xué)關(guān)系，從而更好地對主導(dǎo)變量進(jìn)行估計(jì)。

（3）算法模擬

在經(jīng)過統(tǒng)計(jì)方法的分析之后，利用模糊識別、人工智能算法對訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等工具實(shí)現(xiàn)線性或非線性的預(yù)測逼近能力。然后再利用測試數(shù)據(jù)在預(yù)測模型上進(jìn)行測試，得到的輸出結(jié)果和目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，根據(jù)預(yù)先制定的統(tǒng)一規(guī)則進(jìn)行評判。通過不斷訓(xùn)練學(xué)習(xí)的辦法獲取輸入、輸出之間的函數(shù)逼近關(guān)系式，得到合適的模型。

（4）模型的在線校正

在線校正是數(shù)據(jù)驅(qū)動建模應(yīng)用中不可缺少的一部分，盡管已有不少離線校正的方法，但在線校正的方法十分有限。因此，開發(fā)更多實(shí)用方法，以適應(yīng)復(fù)雜工業(yè)過程控制的需要。判斷預(yù)測模型的某個關(guān)鍵參數(shù)是否最優(yōu)，其本質(zhì)上就是如何對參數(shù)值進(jìn)行調(diào)優(yōu)，使預(yù)測模型的錯報(bào)率最小化[7]。目前，解決參數(shù)尋優(yōu)問題的研究成果主要有兩種：①定期進(jìn)行非訓(xùn)練樣本與固定參數(shù)值得的錯誤率敏感性分析，依據(jù)敏感性分析曲線優(yōu)化關(guān)鍵參數(shù)值，如交叉性驗(yàn)證技術(shù)、留一交叉驗(yàn)證法等；②根據(jù)知識經(jīng)驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)分析確定機(jī)器學(xué)習(xí)方法錯誤率的上界，并不斷優(yōu)化錯誤率的上界，使邊界差距盡可能小，從而實(shí)現(xiàn)參數(shù)校正目的[8]。

3 結(jié)語

本文圍繞“數(shù)據(jù)洪流”展開討論，嘗試對《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》進(jìn)行教學(xué)改革，提倡培養(yǎng)“大數(shù)據(jù)”的思維對系統(tǒng)進(jìn)行建模。通過調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合各種交互式教學(xué)方法，提出了一種基于“數(shù)據(jù)驅(qū)動建?！钡慕虒W(xué)方法，致力于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)理論的融合貫通能力，技術(shù)創(chuàng)新思維和動手實(shí)踐能力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李元春.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]胡曉峰，賀筱媛，徐旭林.大數(shù)據(jù)時代對建模仿真的挑戰(zhàn)與思考―中國科協(xié)第81期新觀點(diǎn)新學(xué)說學(xué)術(shù)沙龍綜述[J].中國科學(xué)：信息科學(xué)，2014，44（5）：676-692.

[3]邢航，張鐵民.“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索， 2007，26（12）：370-371.

[4]周欣欣，宋人杰，牛斗.《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程教學(xué)改革初探[J].東北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28（3）：29-31.

[5]王元卓，靳小龍，程學(xué)旗.網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)：現(xiàn)狀與展望[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2013，36（6）： 1125-1138.

[6]候忠生，許建新.數(shù)據(jù)驅(qū)動控制理論及方法的回顧與展望[J].自動化學(xué)報(bào)， 2009，35（6）：650-667.

第5篇：數(shù)學(xué)建模穩(wěn)定性分析范文

關(guān)鍵詞： 電力系統(tǒng)；電壓穩(wěn)定；靜態(tài)分析法；動態(tài)分析法

中圖分類號：TM712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671－7597（2011）1210159－02

0 引言

隨著我國電力系統(tǒng)的高速發(fā)展，超高壓電網(wǎng)以及特高壓電網(wǎng)已經(jīng)被投入運(yùn)行，電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性問題更加引起人們的重視，人們對電網(wǎng)可靠性和供電質(zhì)量的要求也在不斷提高，因此對電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性進(jìn)行分析具有著極其重要的實(shí)際意義。電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定問題的分析方法主要有靜態(tài)分析法和動態(tài)分析法。靜態(tài)分析法主要是通過系統(tǒng)潮流方程進(jìn)行理論上的分析，而動態(tài)分析法則是通過各種仿真軟件來進(jìn)行更加直觀的的分析。

1 靜態(tài)分析法

電壓穩(wěn)定靜態(tài)分析是將電壓穩(wěn)定看做是一個潮流方程是否存在可行解的問題，因此潮流方程的臨界潮流解就被看作是電壓穩(wěn)定的極限。靜態(tài)分析的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，這種方法能夠很容易的給出電壓穩(wěn)定的裕度指標(biāo)及靈敏度指標(biāo)等信息。靜態(tài)分析的基本模型就是電力系統(tǒng)潮流方程或擴(kuò)展的潮流方程。靜態(tài)分析的主要方法有靈敏度法、潮流多解分析法、連續(xù)潮流法[1，2，3]、奇異值分解（特征值分析）法[4，5，6]以及非線性規(guī)劃法[7]等。以上各種分析方法在靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析中均用到的比較多，但是本質(zhì)上都是將電力系統(tǒng)的潮流極限值來當(dāng)作電壓穩(wěn)定的臨界點(diǎn)。

2 動態(tài)分析法

隨著人們對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的不斷研究，逐漸意識到對電壓穩(wěn)定不能只進(jìn)行靜態(tài)的分析，因?yàn)殡妷菏Х€(wěn)在本質(zhì)上是一個動態(tài)性的問題，在分析種必須充分考慮各種電氣元件的動態(tài)特性，才能更深刻的分析電壓失穩(wěn)的過程及本質(zhì)。電力系統(tǒng)中存在著大量的動態(tài)元器件，所以一定要準(zhǔn)確的考慮各種動態(tài)元器件對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響，而且要作基于非線性微分方程的動態(tài)分析。電壓穩(wěn)定動態(tài)分析法主要有時域仿真法和能量函數(shù)法等[4，7，8]。

1）時域仿真法

時域仿真分析法通常被用來分析電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性，主要是用來分析電壓失穩(wěn)過程的動態(tài)特征和機(jī)理，以此來驗(yàn)證理論的準(zhǔn)確性，以及其它電壓穩(wěn)定性分析方法的正確性。時域仿真分析法是以系統(tǒng)的非線性方程組為基礎(chǔ)，保持系統(tǒng)的非線性特征且考慮系統(tǒng)中各元器件的動態(tài)作用，采用微積分方程的方法，利用各種仿真軟件獲取到各種變量隨時間變化的波形圖。目前電力系統(tǒng)動態(tài)仿真軟件比較多，常用的主要有MATLAB、PSCAD/EMTDC、PSAPAC、EMTP/ATP、BPA和PSASP等。研究者們對電壓失穩(wěn)的機(jī)理認(rèn)識是不同的，而且他們建立的仿真數(shù)學(xué)模型也會存在著很多不同點(diǎn)，因此他們對系統(tǒng)失穩(wěn)的仿真結(jié)果經(jīng)常存在的差異。時域仿真法考慮到了電網(wǎng)中功率的傳送和電網(wǎng)負(fù)荷的極限，并考慮到了系統(tǒng)中元器件的動態(tài)特性，所以它是研究系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治龇椒?，所以，在電壓失穩(wěn)原因還未不明確的時候，更應(yīng)該用這種方法來分析系統(tǒng)電壓失穩(wěn)的原因。

2）能量函數(shù)法

能量函數(shù)法是速度很快就能確定系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法，它是通過計(jì)算系統(tǒng)發(fā)生故障之后，能量值與臨界能量值之差來分析系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。能量函數(shù)法能夠識別系統(tǒng)中的電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域，而且能比較系統(tǒng)之間的電壓穩(wěn)定性，但如果電網(wǎng)中的動態(tài)特性比較復(fù)雜且損耗較大時能量函數(shù)就會失準(zhǔn)，所以這種分析方法目前局限于進(jìn)行電壓穩(wěn)定性和電壓失穩(wěn)點(diǎn)的基礎(chǔ)性分析。

3 仿真實(shí)例

本文以經(jīng)典的WSCC三機(jī)九節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)電網(wǎng)為仿真對象，如圖1所示，利用使用時域仿真發(fā)來分析SVC對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響。

圖1 美國西部電網(wǎng)WSCC三機(jī)九節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)

負(fù)荷突變是電網(wǎng)中非常常見的一種擾動，尤其是在工廠比較多的地方，或者是在季節(jié)交替的時期。此本仿真方案選取WSCC三機(jī)九節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的母線5、母線6和母線8為觀察對象，當(dāng)系統(tǒng)在時間t=2s時發(fā)生負(fù)荷突變，系統(tǒng)中的負(fù)荷均增長一倍。SVC的安裝點(diǎn)被選取為母線5。仿真結(jié)果如圖2到圖5所示。

圖2 系統(tǒng)負(fù)荷突增時bus5節(jié)點(diǎn)電壓（未安裝SVC）

圖3 系統(tǒng)負(fù)荷突增時bus8節(jié)點(diǎn)電壓（未安裝SVC）

圖4 系統(tǒng)負(fù)荷突增時bus5節(jié)點(diǎn)電壓（SVC安裝于bus5）

圖5 系統(tǒng)負(fù)荷突增時bus8節(jié)點(diǎn)電壓（SVC安裝于bus5）

根據(jù)圖2至圖5可以得到以下結(jié)論：

1）當(dāng)系統(tǒng)中沒有安裝SVC時，在發(fā)生負(fù)荷突變的瞬間，各母線電壓會大幅的跌落，在經(jīng)過一段時間的波動后穩(wěn)定運(yùn)行在一個較低的電壓水平。

2）當(dāng)系統(tǒng)中安裝有SVC時，在系統(tǒng)發(fā)生負(fù)荷突增的瞬間，SVC會迅速響應(yīng)向系統(tǒng)注入大量無功來有效地減小電壓的跌落，從而能使系統(tǒng)電壓在較短的時間內(nèi)恢復(fù)穩(wěn)定。

3）裝設(shè)有SVC的母線，其電壓恢復(fù)效果的最為明顯，靜止無功補(bǔ)償裝置SVC既能使它被安裝的到的母線迅速恢復(fù)穩(wěn)定，也能使其它母線電壓迅速恢復(fù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]CRAIG A A,TAPAN S K.Determination of power system coherent bus groups by novel sensitivity-based method for voltage stability assessment.IEEE Trans.on Power Systems.2003,18(3）:1157-1164.

[2]段獻(xiàn)忠，電壓穩(wěn)定問題的激勵和建模及使用算法研究，華中理工大學(xué)，1992.

[3]Tamura Y,Mori H et al.Relationship Between Voltage Instability

and Multipe Load Flow Solution in Electric Power System.IEEE Trans PAS,1983,12(5).

[4]周雙喜、朱凌志、郭錫玖、王小海等，電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性及其控制，北京：中國電力出版社，2004.

[5]Bogovic M.M,Phadke A.G.Voltage Stability Assessment Through Measurement of A Reduced State Vector.IEEE Trans.On PWRS,1990,5(4).

[6]Gao B, Morison G.K. Voltage Stability Evaluation Using Modal Analysis.IEEE Trans.on PWRS,1992,7(4).

[7]何仰贊、段獻(xiàn)忠，再論電壓崩潰現(xiàn)象的機(jī)理，電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報(bào)，1995，7（1）.

[8]付英，電力系統(tǒng)靜態(tài)等值和電壓安全評估，四川大學(xué)，1996.

第6篇：數(shù)學(xué)建模穩(wěn)定性分析范文

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造工藝；可靠性；評價(jià)

0.引言

當(dāng)今世界，各國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，知識競爭、人才競爭以及一個國家科研能力、創(chuàng)新能力的競爭儼然進(jìn)入白熱化狀態(tài)。但是，一個國家整體的科技水平很大程度上還是要取決于這個國家的制造業(yè)水平，而在眾多的制造業(yè)工藝類別中，機(jī)械制造是復(fù)雜性最強(qiáng)，有機(jī)整合度最高的相對最為完整的技術(shù)程序，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展關(guān)乎國家制造業(yè)的整體水平，也將影響國家整體的科技水平和綜合競爭力。

機(jī)械制造技術(shù)舉足輕重的地位決定了機(jī)械制造工藝尤為重要；而工藝產(chǎn)品能否按照設(shè)計(jì)按期保質(zhì)保量的完成直接受到機(jī)械制造工藝可靠性的影響，因此，研究機(jī)械制造工藝可靠性也是意義重大。

1.機(jī)械制造工藝可靠性簡介

1.1機(jī)械制造工藝的概念

制造是人類主要生產(chǎn)活動之一，機(jī)械制造業(yè)是制造業(yè)的主要組成部分。機(jī)械制造是一個很廣闊的研究領(lǐng)域，類屬于工業(yè)生產(chǎn)部門，涉及各種動力機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、化工紡織機(jī)械等各個領(lǐng)域。機(jī)械制造除了涉及產(chǎn)品的規(guī)劃、制造和加工以外，還要對產(chǎn)品進(jìn)行整體的養(yǎng)護(hù)、控制和售后服務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，機(jī)械制造工藝也愈加多元化、精細(xì)化，從事機(jī)械制造的人員也很好的變革新技術(shù)、新手段、新工藝和新方案。機(jī)械制造業(yè)為整個國民經(jīng)濟(jì)提供技術(shù)裝備支持，其發(fā)展水平是國家工業(yè)化程度的主要標(biāo)志之一。

目前，我國機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)具有一定規(guī)模和技術(shù)基礎(chǔ)，保證了我國國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長，支撐著國家科研、創(chuàng)新等各種項(xiàng)目的實(shí)施。

1.2機(jī)械制造工藝可靠性的內(nèi)涵

機(jī)械制造主要是運(yùn)用各類技術(shù)裝備，有機(jī)整合各種原材料、零配件、半成品，對其進(jìn)行機(jī)械化處理以制造出新產(chǎn)品的過程。機(jī)械產(chǎn)品工藝可靠性則是針對產(chǎn)品設(shè)計(jì)而言，以科學(xué)理論為依據(jù)，分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理性，施工的難易程度以及控制過程中所要面臨的問題和所需要做的準(zhǔn)備。

機(jī)械產(chǎn)品的制造過程不光是生產(chǎn)產(chǎn)品的過程，也是機(jī)械產(chǎn)品制造工藝可靠性檢驗(yàn)和實(shí)現(xiàn)的過程。機(jī)械產(chǎn)品可靠性不僅受到產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的影響，還會受到產(chǎn)品制造過程中各種客觀因素的影響和限制。因此，在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)，制造的過程中，必須綜合考慮各種因素對機(jī)械產(chǎn)品可靠性的影響，從而采取相關(guān)措施避免事故的發(fā)生，這樣才能保證機(jī)械產(chǎn)品的可靠性。

機(jī)械制造工藝可靠性具備以下幾點(diǎn)特征：第一，系統(tǒng)性特征；第二，綜合性特征；第三，過程性特征。系統(tǒng)性反應(yīng)了機(jī)械制造的有機(jī)整合性，也映射出機(jī)械制造可靠性需要采取系統(tǒng)的科學(xué)分析方法；綜合性是系統(tǒng)性的延伸，其表現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)與企業(yè)實(shí)際情況相結(jié)合的過程中，也表現(xiàn)在工藝可靠性與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、管理、維護(hù)等一系列因素的關(guān)聯(lián)之中；過程性也可理解為機(jī)械制造的長期性，各個零部件有機(jī)整合的過程恰好反應(yīng)出工藝可靠性需要在具體階段具體分析的特征。

2.機(jī)械制造工可靠性評價(jià)體系

2.1評價(jià)體系的選擇

評價(jià)機(jī)械制造工藝可靠性主要從四個環(huán)節(jié)入手：工藝故障發(fā)生率、工藝故障平均維修時間、工藝穩(wěn)定性和工藝自修正性。這四個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣才能對一個具體的加工過程全面客觀地評價(jià)其可靠性水平。由于產(chǎn)品可靠性會受到多重因素的影響，所以在挑選評價(jià)體系的時候需要參考一系列的評定指標(biāo)，這樣得出的評價(jià)的體系才能在深刻理解機(jī)械制造過程功能的基礎(chǔ)上定性定量的評價(jià)該產(chǎn)品制造工藝的可靠性。

為了合理準(zhǔn)備的評價(jià)機(jī)械制造工藝的可靠性，可以將一系列評定指標(biāo)與以下幾點(diǎn)選擇標(biāo)準(zhǔn)對號入座：

（1）完備性：該評價(jià)指標(biāo)體系必須能夠全面系統(tǒng)的描述機(jī)械制造工藝可靠性所涉及的要求與所規(guī)定的目標(biāo)，與機(jī)械制造工藝可靠性所具備的系統(tǒng)性相契合。

（2）適用性：該評價(jià)指標(biāo)必須能夠適應(yīng)機(jī)械制造的全過程，與機(jī)械制造過程中各個功能和時效以及各種模式相對應(yīng)。

（3）可計(jì)算性：該指標(biāo)體系必須能進(jìn)行定量計(jì)算，要想細(xì)致入微地評價(jià)工藝可靠性，光靠定性分析不能達(dá)到很強(qiáng)的說服力，只有能在實(shí)際機(jī)械制造過程中進(jìn)行定量計(jì)算才能定量評價(jià)可靠性效果，才能保證制造工藝的正確實(shí)施。

2.2可靠性分析的手段

機(jī)械制工藝可靠性分析一定不是一項(xiàng)簡單的工作，它不僅需要工藝可靠性分析人員具備專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)，還要求分析人員能夠統(tǒng)籌掌控各種影響可靠性的因素，諸如操作人員、生產(chǎn)機(jī)床、企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃等多方面的內(nèi)容。

目前較為成熟的幾種機(jī)械工藝可靠性分析方法由以下幾種：

第一、可靠性建模技術(shù)：可靠性建模一般指數(shù)學(xué)建模，以產(chǎn)品的工藝流程圖為主要依據(jù)，合理構(gòu)建鑄造、加工等子流程，當(dāng)一系列邏輯流程圖建立完畢后再獨(dú)立分析各子流程，即“由面到點(diǎn)，再由點(diǎn)到面”的建模思想，依據(jù)所建模型，找出影響可靠性的各種因素，解決存在的隱患問題，妥善安排預(yù)防事宜。

第二、.P-FMEA 技術(shù)：這一技術(shù)也被叫做工藝失效模型與影響分析技術(shù)。該技術(shù)核心所在是表格的建立，在對某個零件的工藝流程進(jìn)行詳盡分析后確定其風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)的P-FMEA，然后與預(yù)期的評分進(jìn)行比較，若實(shí)際評分大于預(yù)期評分，就表明需要進(jìn)行工藝改進(jìn)，直至改進(jìn)后的方案P-FMEA分值低于預(yù)訂評分才能保證該機(jī)械制造工藝的可靠性。

3.總結(jié)

通過對機(jī)械制造工藝以及機(jī)械制造工藝可靠性的探究分析能夠看出機(jī)械制造工藝可靠性的最大價(jià)值在于在生產(chǎn)制造過程，機(jī)械制造工藝的可靠性可以保證產(chǎn)品在投入最小的前提下最大化的滿足需求和經(jīng)濟(jì)效益需求，從而達(dá)到利潤最大化以及生產(chǎn)效益最大化。這不僅能夠開源節(jié)流，促進(jìn)企業(yè)良好發(fā)展，還能促進(jìn)整個制造業(yè)乃至國家整體的科技飛速發(fā)展，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供有力支撐。

目前，無論是機(jī)械制造工藝還是機(jī)械制造工藝可靠性的評價(jià)體系，都或多或少的存在不足之處，這就需要我們進(jìn)一探究機(jī)械制造工藝可靠性的改進(jìn)措施，完善機(jī)械制造工藝可靠性評價(jià)體系。利用更為前沿的技術(shù)加強(qiáng)對制造過程的控制，采用更為合理的評估體系來探究某一制造工藝的可靠性，同時要綜合各類探究方法，無論是科研還是實(shí)踐，雙管齊下，提升工藝可靠性。著力解決不足之處，這樣才能保證機(jī)械制造業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉振虎.機(jī)械制造工藝的可靠性評價(jià)[J].工程與技術(shù)，2012（11）：34-35.

第7篇：數(shù)學(xué)建模穩(wěn)定性分析范文

關(guān)鍵詞:重復(fù)控制;電流環(huán);參數(shù)設(shè)計(jì);內(nèi)模原理;濾波器

中圖分類號:TP274文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1004-373X(2009)12-183-02

Research of Improved Repeated Controller

YANG Zhaohui,ZHANG Jing,LIANG Baojuan

(School of Electronic and Control Engineering,Chang′an University,Xi′an,710064,China)

Abstract:A kind of novel improvement type repeated control strategy is put forward,weakness of the traditional repeated controller mold inside uses an excessive data saving space is overcomed.The model of new controller is analysed in detail,controller′s optimal design method is given.Joining wreath inside of current in the design,using the current feedback of henrymeter to lower resonance voltage maximum value of output filter,the stability of system is increased,the design of repeated controller is paring with direct traditional repeated controller,it removes North filter,makes up the difference of North filter valley point is inaccuracy.

Keywords:repeated control;current wreath;parameter design;inside mold principle;filter

隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,UPS作為一種恒頻、恒壓、純凈、高質(zhì)量的電源,已經(jīng)成為許多重要用電場合必備的輔助電源。UPS系統(tǒng)的核心是正弦波逆變器,它的調(diào)節(jié)指令是周期性的正弦波。傳統(tǒng)的PID控制并不能獲得良好的控制效果。重復(fù)控制方法的提出解決了這一問題。

1 傳統(tǒng)重復(fù)控制

內(nèi)模原理指在一個閉環(huán)系統(tǒng)中,如果受控系統(tǒng)本身是穩(wěn)定的,并且開環(huán)傳遞函數(shù)包含外部輸入的數(shù)學(xué)模型,那么系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為零。對于一個周期為T的輸入信號或干擾信號,有:

r(t)=r(t-T)(1)

式中:當(dāng)-T

模型如圖1所示。將該模型串聯(lián)插入控制對象傳遞函數(shù)的主通道;如圖2所示,就可以構(gòu)成一個以T為周期輸入的沒有穩(wěn)態(tài)誤差的系統(tǒng)。

圖2系統(tǒng)滿足以下穩(wěn)定性條件和誤差收斂速度:

|H(z)|=|zN|=Q(z)-Gp(z)

|e(z)|=|e(z+N)|=|zNe(z)|=

|H(z)|•|e(z)|(3)

圖1 重復(fù)控制器內(nèi)模

圖2 重復(fù)控制系統(tǒng)

圖3是完整的傳統(tǒng)重復(fù)控制系統(tǒng)框圖。系統(tǒng)采用傳統(tǒng)重復(fù)控制器的設(shè)計(jì)方法,能獲得很好的穩(wěn)態(tài)特性和一定的誤差收斂速度。由于動態(tài)響應(yīng)速度慢,占用很多數(shù)據(jù)存儲空間,在此提出的重復(fù)控制改進(jìn)方案可以很好地解決存儲空間多的問題。

2 改進(jìn)型重復(fù)控制器

由于正弦波逆變器閉環(huán)參考輸入是正弦波,不僅具有周期性,還具有半周期的負(fù)對稱性,其控制原理圖如圖4所示。

圖3 傳統(tǒng)重復(fù)控制系統(tǒng)框圖

圖4 改進(jìn)型內(nèi)模原理圖

由圖4可見,由于該改進(jìn)型內(nèi)模輸入和輸出在同一通路上,不僅沒有一個基波周期延遲效應(yīng),而且還減少了一半的數(shù)據(jù)存儲空間,同樣可以實(shí)現(xiàn)正弦波輸入時的無靜差。根據(jù)歐拉公式,當(dāng)ω=2(2k+1)πf=(2k+1)ωs時,內(nèi)模有無限大增益。因此,它是一個奇次諧波發(fā)生器,能對奇次諧波實(shí)現(xiàn)無靜差的跟蹤,可以用作奇次諧波補(bǔ)償。 圖5所示為改進(jìn)內(nèi)模后重復(fù)控制系統(tǒng)。

圖5 改進(jìn)內(nèi)模的重復(fù)控制系統(tǒng)

2.1 穩(wěn)定性分析

上述系統(tǒng)穩(wěn)定須滿足以下條件:

(1)Gp(z)穩(wěn)定,根據(jù)內(nèi)模原理,在不加入內(nèi)模時,系統(tǒng)本身Gp(z)必須是穩(wěn)定的;

(2) Q(z)穩(wěn)定,Q(z)的作用本身是改變內(nèi)模臨界穩(wěn)定的特性,加入的Q(z)自身應(yīng)該是穩(wěn)定的;

(3) 滿足條件Q(z)-Gp(z)

2.2 穩(wěn)態(tài)誤差分析

假設(shè)誤差也是周期性,離散的周期為N,則因每半周期做一次補(bǔ)償,所以對于周期性誤差,滿足:

|e(z)|=|e(z+N)|=|zNe(z)|=|zN/2|•

|zN/2|•|e(z)|=|H(z)|•2|e(z)|(4)

對比式(3),理想情況下(|H(z)|=0)系統(tǒng)仍然需要一個基波周期才能將誤差收斂到0。但是非理想情況下(0

2.3 電流負(fù)反饋特性分析

根據(jù)重復(fù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理,首先需要對逆變器進(jìn)行建模。逆變電源忽略了開關(guān)管的影響和電壓傳輸中的高頻脈動,可以認(rèn)為開關(guān)部分是一個理想的功率放大器,他的動態(tài)模型由LC濾波器決定,可以等效為二階模型。

如果采用電感電流負(fù)反饋,同樣可以實(shí)現(xiàn)降低諧振峰值,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。加入電感電流負(fù)反饋后的等效逆變器控制框圖如圖6所示。

圖6 電感電流負(fù)反饋逆變器等效框圖

3 系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

采用改進(jìn)型重復(fù)控制完整系統(tǒng)框圖如圖7所示。它以直接重復(fù)控制為原型,采用改進(jìn)型內(nèi)模,同時加入電感電流負(fù)反饋內(nèi)環(huán)的結(jié)構(gòu)。

圖7 改進(jìn)型重復(fù)系統(tǒng)完整控制框圖

圖7中各參數(shù)參考傳統(tǒng)重復(fù)控制器命名,忽略干擾,完整系統(tǒng)的閉環(huán)系統(tǒng)輸入到誤差的傳遞函數(shù)為:

Q(z)-Krs(z)GPC(z)

設(shè)計(jì)方法同傳統(tǒng)重復(fù)控制,即:

(1) 確定一個周期內(nèi)的采樣次數(shù),決定N;

(2) 為簡單起見,選取Q(z)=0.95;

(3) 對逆變器進(jìn)行建模,適當(dāng)選取電感電流負(fù)反饋系數(shù)Ki,建立等效逆變器模型GPC;

(4) 設(shè)計(jì)能產(chǎn)生同GPC對消的補(bǔ)償器S(z),滿足穩(wěn)定性要求式(5)。由于諧振峰值已經(jīng)降低,無需設(shè)計(jì)Notch濾波器,而S(z)在設(shè)計(jì)時截止頻率可以提高,可以看出S可以提供更快的高頻衰減;

(5) 根據(jù)S(z)和GPC(z)所產(chǎn)生的相移,設(shè)計(jì)相位補(bǔ)償zk;

(6) 調(diào)整開環(huán)增益Kr以獲得最佳控制效果。

4 結(jié) 語

由于重復(fù)控制本身具有占用過多數(shù)據(jù)存儲空間的缺點(diǎn),在此提出這種內(nèi)模改善策略,使得重復(fù)控制和其他高級控制相結(jié)合使用更加方便。結(jié)合電流內(nèi)環(huán)控制原理,在SPWM逆變器控制中加入電流內(nèi)環(huán),它不同于嵌入式改進(jìn)型重復(fù)控制算法,直接將重復(fù)控制作為PID的從控制,而是通過電流內(nèi)環(huán)來改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]劉繼斌,胡修林.高速數(shù)據(jù)通道中的緩存研究[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī),2006(6):13-15.

[2]Psaltis D,Burr D W.Holographic Data Storage[J].IEEE Computer,1998,31(2):52-56.

[3]畢查德•拉扎維.模擬COMS集成電路設(shè)計(jì)[M].西安:西安交通大學(xué)出版社,2002.

[4]孫鐵,惠春,王蕓.一種高電源噪聲擬制寬線形范圍COMS壓控振蕩器設(shè)計(jì)[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī),2005(10):64-67,71.

[5]孫德文,高儒振.基于SNMP網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的自動構(gòu)造實(shí)現(xiàn)[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),1997,31(8):97-101.

[6]歐偉明,周春臨,翟遂春.電子信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2005.

[7]歐偉明.基于FPAG電路重構(gòu)技術(shù)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù)與傳感器,2006(4):39-41.

[8]夏得衿,翁貽方.自動控制理論[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.

[9]鄭耀添.并聯(lián)均流技術(shù)在高頻開關(guān)電源中的應(yīng)用研究[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī),2006(6):169-171.

第8篇：數(shù)學(xué)建模穩(wěn)定性分析范文

摘要

用能量方法研究了跳躍振子的平衡與分岔.用勢能駐值條件確定了平衡位置所滿足的方程，通過勢能極值判斷平衡的穩(wěn)定性.在不同的彈簧構(gòu)型下，數(shù)值計(jì)算了平衡隨系統(tǒng)彈性剛度和質(zhì)量比變化的分岔圖.結(jié)果表明，彈性剛度和質(zhì)量比較小時，系統(tǒng)只有一個穩(wěn)定平衡點(diǎn)和一個不穩(wěn)定平衡點(diǎn)；剛度和質(zhì)量比充分大時，系統(tǒng)分岔出一個新的穩(wěn)定平衡點(diǎn)和一個新的不穩(wěn)定平衡點(diǎn).

關(guān)鍵詞

能量采集器，跳躍振子，平衡，分岔，穩(wěn)定性分析

Thompson等[1]最早提出跳躍(snap-through)振子作為屈曲的模型.跳躍振子由2條斜向線性彈簧，1個阻尼器及1個質(zhì)量塊組成，如圖1所示.跳躍振子有多種應(yīng)用.Brennan等[2]用跳躍振子建模昆蟲飛行機(jī)理，與線性系統(tǒng)比較后確定了動能的峰值.Cao等[3]研究跳躍振子斜置彈簧水平的極限情形，成為典型的光滑但不連續(xù)的系統(tǒng).特別是近年對非線性能量采集器的廣泛研究中，跳躍振子作為一種非線性實(shí)現(xiàn)方式而受到人們重視[4].McInnes等[5]采用隨機(jī)共振來增強(qiáng)含跳躍振子的動能采集器，仿真表明在隨機(jī)激勵下所采集能量有顯著增加.

Ramlan等[6]提出了非線性雙穩(wěn)態(tài)跳躍振子，研究表明當(dāng)激勵頻率遠(yuǎn)小于自然頻率時，這種裝置將獲得更多的能量.Li等[7]基于跳躍振子設(shè)計(jì)一種電磁式能量采集器，并用數(shù)值方法研究了在簡諧激勵下的周期和混沌運(yùn)動.Jiang等[8]提出了基于跳躍振子的非線性壓電能量采集器，并用解析和數(shù)值方法分析了從隨機(jī)振動中采集的電功率隨相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)的變化.

盡管跳躍振子已經(jīng)有大量研究，但在以往的工作中往往都忽略了質(zhì)量塊自身重力的影響，從而認(rèn)為系統(tǒng)有2個穩(wěn)定平衡位置，它們關(guān)于2個彈簧在框架上連接點(diǎn)的連線對稱.本文從能量角度分析，確定了平衡位置，并判斷了穩(wěn)定性.進(jìn)而通過數(shù)值算例考察了系統(tǒng)的靜態(tài)分岔.

1平衡點(diǎn)及其穩(wěn)定性的能量分析

在圖1所示系統(tǒng)中，因?yàn)樽枘崞鞑挥绊懫胶馕恢茫梢栽诖_定平衡位置時忽略，從而將系統(tǒng)作為保守系統(tǒng).設(shè)振子的關(guān)于2個彈簧在框架上連接點(diǎn)的連線位移為x，質(zhì)量塊質(zhì)量為m，彈簧的剛度為k，彈簧無變形時斜線的長度為L，框架中心與邊緣的距離為l.質(zhì)量塊m受剛性桿約束做直線運(yùn)動.系統(tǒng)的勢能為重力勢能和彈性勢能之和.重力勢能的零勢面取為2個彈簧在框架上連接點(diǎn)的連線所在水平面，彈性勢能原點(diǎn)為彈簧原長.

2靜態(tài)分岔的數(shù)值算例

在以下計(jì)算中，裝置邊緣與中心的距離取為l=0.04m，重力加速度g=9.8m/s2.在本文的計(jì)算中，對于不同的無量綱參數(shù)度趨近于1的4種情形.圖中實(shí)線表示穩(wěn)定平衡點(diǎn)，虛線表示不穩(wěn)定平衡點(diǎn).從上述計(jì)算結(jié)果可知，系統(tǒng)在2個彈簧在框架上連接點(diǎn)的連線下方有1個穩(wěn)定平衡和1個不穩(wěn)定平衡，這對平衡點(diǎn)對任意參數(shù)都存在，其中穩(wěn)定平衡的位置隨著ω20的增加迅速趨于連接點(diǎn)的連線，且λ的增加加快這種趨近.對于充分大的ω20，在2個彈簧在框架上連接點(diǎn)的連線下方也有1個穩(wěn)定平衡和1個不穩(wěn)定平衡，λ的增加使得出現(xiàn)這對平衡點(diǎn)需要ω20的值增大，而新出現(xiàn)的穩(wěn)定平衡更靠近連接點(diǎn)的連線.存在2個穩(wěn)定平衡位形時，這2個平衡點(diǎn)也并非關(guān)于連接點(diǎn)的連線對稱.

3結(jié)論

第9篇：數(shù)學(xué)建模穩(wěn)定性分析范文

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)；農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題；分析方法

一、我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題的現(xiàn)狀

從現(xiàn)實(shí)狀況看，近年來，我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)取得了穩(wěn)定的發(fā)展，農(nóng)村的建設(shè)以及農(nóng)民的生活都有很大的變化，各級政府也十分重視農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)民增收問題。但是，仍然存在一些因素阻礙我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，這些新因素的出現(xiàn)影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，減少了農(nóng)民的收入，提高了農(nóng)民生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。比如農(nóng)村勞動力不足、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本大幅增加、農(nóng)業(yè)市場信息滯后等問題。首先是近年來，隨著農(nóng)村勞動力向城市遷移，從事農(nóng)業(yè)活動的勞動力無論從數(shù)量還是質(zhì)量上都有明顯的下降。農(nóng)村勞動力不足的直接影響便是生產(chǎn)能力的下降，長久以往，將嚴(yán)重影響我國的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，所以必須重視這個問題。其次是隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，物價(jià)持續(xù)走高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本也在大幅的上漲。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的上漲直接導(dǎo)致了農(nóng)民收益的下降，這將進(jìn)一步加重之前提到的農(nóng)村勞動力不足的問題，這是極不利于我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的。最后是農(nóng)業(yè)市場信息滯后，就是農(nóng)業(yè)市場的發(fā)展不健全，信息傳遞滯后。如果農(nóng)民能提前知道當(dāng)年的市場情況，那么他們可以有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，防止損失的發(fā)生。然而我國在這方面的工作并不到位，這便導(dǎo)致了一些農(nóng)民跟風(fēng)種植，最終對農(nóng)民的利益造成了巨大的損害。

二、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題的分析方法

（一）定性分析與定量分析

定性分析是感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識的過程，并從中發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)和規(guī)律性的一種分析方法。它主要運(yùn)用抽象思維能力，通過對實(shí)際調(diào)查并取得大量客觀事實(shí)材料進(jìn)行加工提煉，去其糟粕、取其精華的一種方法，通常被用于相互作用事物的研究中，主要是分析、解決研究對象中有沒有或者是不是的問題。在研究農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題方面，首先是在進(jìn)行大量的社會調(diào)查基礎(chǔ)上，取得最新資料，運(yùn)用抽象思維法對取得材料進(jìn)行分析，找到問題所在，抓住主要矛盾，運(yùn)用已掌握的理論知識對其進(jìn)行分析，最終找到解決問題的具體對策和方法，或者從中找出新的規(guī)律并形成新的理論，并用于指導(dǎo)新的實(shí)踐。定量分析是說明事物是如何變化的以及現(xiàn)象變化的過程與形成的結(jié)果是怎么的一種關(guān)系方法，是利用數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，將經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的有關(guān)數(shù)據(jù)和其變化程度實(shí)行量化，其特征都表現(xiàn)為一定的量的存在或以不同的量的變化引起變化的過程，。

（二）綜合系統(tǒng)分析

綜合系統(tǒng)分析方法是運(yùn)用系統(tǒng)論和系統(tǒng)工程科學(xué)知識為基礎(chǔ)，立足于整體、著眼于綜合，主要從各部分結(jié)構(gòu)如何經(jīng)過相互組合的方式形成整體和具體演變過程，綜合考察分析其內(nèi)部的相互關(guān)系，進(jìn)一步揭示整個系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系和運(yùn)動規(guī)律的一種方法。其特點(diǎn)一是根據(jù)整體功能大于部分功能之和的原理，把整體作為目標(biāo)，著眼于整體和全局，實(shí)現(xiàn)整體到局部的分析方法。二是以系統(tǒng)的觀點(diǎn)，根據(jù)多層次及其相互聯(lián)系的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用綜合方法，理解分析整體與部分、整體與外在環(huán)境之間的關(guān)系，充分證明事物存在和發(fā)展的規(guī)律。

（三）宏觀分析與微觀分析

宏觀分析是指大的方面或總體方面的分析，其研究的出發(fā)點(diǎn)和領(lǐng)域是針對宏觀整體性而言的，可以理解為從整個國民經(jīng)濟(jì)總體的基礎(chǔ)上，研究農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題的過程。微觀分析，是指小的方面或局部方面的分析，其研究的出發(fā)點(diǎn)和領(lǐng)域是在國民經(jīng)濟(jì)中局部小范圍或個別農(nóng)戶為對象的基礎(chǔ)上，研究農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題。

（四）靜態(tài)分析與動態(tài)分析

靜態(tài)分析是指對一種事物橫斷面的一種狀態(tài)分析，其特點(diǎn)是不考慮時間因素所引起的變動，不考慮均衡變動過程，只考慮在一定時期內(nèi)，各種變量之間的相互關(guān)系。動態(tài)分析是一種時間序列分析，是過程分析，與靜態(tài)分析相比較，其主要特點(diǎn)是引入時間因素，同時涉及因時間因素所引起的變動，考察在不同時期中各種變量變動情況。動態(tài)分析研究的是過程分析研究，主要體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的發(fā)展變化，而靜態(tài)分析研究的狀態(tài)是經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象相對靜止的。

三、以上分析方法在實(shí)際經(jīng)濟(jì)問題中運(yùn)用的探討

（一）定性分析與定量分析法的運(yùn)用

在實(shí)際經(jīng)濟(jì)問題分析過程中，定性分析為定量分析提供基礎(chǔ)，定量分析的結(jié)果要通過定性分析來解釋和理解，例如在《中國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的空間效應(yīng)分析一文》中回顧目前最前沿的經(jīng)濟(jì)增長理論和空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法，推廣增長模型，將氣候變量納入增長模型；進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和整理，運(yùn)用ArcGIS的測算地理影響因素；運(yùn)用OLS、SpatialLag、SpatialError、SpatialDurbinModel等實(shí)證分析農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長中的空間效應(yīng)分析，著重分析空間溢出性和收斂性等方面，研究空間效應(yīng)是加強(qiáng)還是減弱。就將定性分析與定量分析結(jié)合，規(guī)范研究與實(shí)證分析結(jié)合，以定量和實(shí)證分析為主，其中在實(shí)證中運(yùn)用ArcGIS插值方法獲取氣溫和降雨量的數(shù)值，進(jìn)行全局和局部空間自相關(guān)檢驗(yàn)及空間穩(wěn)定性的鄒氏檢驗(yàn)，殘差值得Moran’sI檢驗(yàn)，估計(jì)空間面板數(shù)據(jù)中的空間滯后模型（SpatialLagModel）、空間誤差模型（SpatialErrorModel）和空間杜賓模型（SpatialDurbinModel），具體估計(jì)方法涉及固定效應(yīng)（FixedEffects）和隨機(jī)效應(yīng)（RandomEffects），模型選擇的檢驗(yàn)方法主要有Wald檢驗(yàn)和LR檢驗(yàn)，空間Hausman檢驗(yàn)等。在運(yùn)用定量與定性相結(jié)合的分析法分析問題時，通常需要建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行大量復(fù)雜的運(yùn)算，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使大規(guī)模計(jì)算成為可能，定量和定性相結(jié)合分析法在分析農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題中占據(jù)越來越重要的地位。

（二）綜合系統(tǒng)分析方法的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的一個產(chǎn)業(yè)部門，是整個社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的重要組成部分，綜合系統(tǒng)分析方法是發(fā)現(xiàn)和解決農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題的重要方法，例如在《改革開放以來農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展歷程研究》一文中是大量運(yùn)用了綜合系統(tǒng)分析的研究方法，是本論文一個最顯著的研究方法。首先是從局部微觀上分析，將改革開放以來農(nóng)村生產(chǎn)要素市場化發(fā)展的過程細(xì)分為五個階段，同時又每個不同的階段進(jìn)行分步式的研究，這是系統(tǒng)分析研究方法的體現(xiàn)。文章中的第二章和第八章則是運(yùn)用了綜合分析研究方法，主要是以概論和述評的形式來分析，同時緊密結(jié)合系統(tǒng)分步研究的內(nèi)容，對改革開放以來農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本模式和國家政策走向形成整體性的認(rèn)知。文章全文利用了綜合系統(tǒng)分析研究方法，并在全文交替運(yùn)用，章節(jié)內(nèi)部各段落之間，獨(dú)立的章節(jié)之間，均有涉及了分析和綜合方法的運(yùn)用。

（三）宏觀與微觀分析的運(yùn)用

在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)中，整體上來分析農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)這個大系統(tǒng)，就屬于宏觀分析，宏觀就是大和整體的意思；對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的構(gòu)成要素進(jìn)行分析就屬于微觀分析，微觀就是小和部分的意思。全國或某一地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題是大和整體范疇屬于宏觀方面的問題，農(nóng)戶或企業(yè)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題是小和部分范疇屬于微觀方面。因?yàn)楹暧^要以微觀為基礎(chǔ)，微觀要受宏觀的約束，兩者是相輔相承、互相約束，所以既要從微觀角度進(jìn)行分析，又要從宏觀角度進(jìn)行分析農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題，要把二者很好地結(jié)合起來，既需要從整體上來把握，又需要從局部來分析。

（四）靜態(tài)分析與動態(tài)分析的運(yùn)用

影響均衡的因素有很多，其他影響因素的變化會打破原來的均衡狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)新的均衡，引起均衡點(diǎn)的移動這就需要利用比較靜態(tài)均衡分析法來進(jìn)行分析，例如在《農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)村金融發(fā)展關(guān)系分析》文章從結(jié)構(gòu)建模靜態(tài)分析與時間序列動態(tài)分析相結(jié)合，試圖從一個綜合的視角來考察我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與農(nóng)村金融發(fā)展的關(guān)系。通過結(jié)構(gòu)建模和時間序列的計(jì)量分析，分別從靜態(tài)和動態(tài)角度對1978年以來我國農(nóng)村金融發(fā)展和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系進(jìn)行了考察，長期動態(tài)分析發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村金融發(fā)展有利于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長，且鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)貸款有助于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)整體水平的提高，表明在發(fā)揮農(nóng)村金融促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的過程中也要注重農(nóng)村非農(nóng)行業(yè)的金融服務(wù)。