5第五章 稳定性理论

5第五章  稳定性理论
5第五章  稳定性理论

微分方程稳定性理论简介

第五节 微分方程稳定性理论简介 这里简单介绍下面将要用到的有关内容: 一、 一阶方程的平衡点及稳定性 设有微分方程 ()dx f x dt = (1) 右端不显含自变量t ,代数方程 ()0f x = (2) 的实根0x x =称为方程(1)的平衡点(或奇点),它也是方程(1)的解(奇解) 如果从所有可能的初始条件出发,方程(1)的解()x t 都满足 0lim ()t x t x →∞ = (3) 则称平衡点0x 是稳定的(稳定性理论中称渐近稳定);否则,称0x 是不稳定的(不渐近稳定)。 判断平衡点0x 是否稳定通常有两种方法,利用定义即(3)式称间接法,不求方程(1)的解()x t ,因而不利用(3)式的方法称直接法,下面介绍直接法。 将()f x 在0x 做泰勒展开,只取一次项,则方程(1)近似为: 0'()()dx f x x x dt =- (4) (4)称为(1)的近似线性方程。0x 也是(4)的平衡点。关于平衡点0x 的稳定性有如下的结论: 若0'()0f x <,则0x 是方程(1)、(4)的稳定的平衡点。 若0'()0f x >,则0x 不是方程(1)、(4)的稳定的平衡点 0x 对于方程(4)的稳定性很容易由定义(3)证明,因为(4)的一般解是 0'()0()f x t x t ce x =+ (5) 其中C 是由初始条件决定的常数。

二、 二阶(平面)方程的平衡点和稳定性 方程的一般形式可用两个一阶方程表示为 112212 () (,)()(,) dx t f x x dt dx t g x x dt ?=??? ?=?? (6) 右端不显含t ,代数方程组 1212 (,)0 (,)0f x x g x x =?? =? (7) 的实根0012 (,)x x 称为方程(6)的平衡点。记为00 012(,)P x x 如果从所有可能的初始条件出发,方程(6)的解12(),()x t x t 都满足 101lim ()t x t x →∞ = 20 2lim ()t x t x →∞ = (8) 则称平衡点00 012(,)P x x 是稳定的(渐近稳定);否则,称P 0是不稳定的(不渐 近稳定)。 为了用直接法讨论方法方程(6)的平衡点的稳定性,先看线性常系数方程 11112 22122 () ()dx t a x b x dt dx t a x b x dt ?=+??? ?=+?? (9) 系数矩阵记作 1 12 2a b A a b ??=???? 并假定A 的行列式det 0A ≠ 于是原点0(0,0)P 是方程(9)的唯一平衡点,它的稳定性由的特征方程 det()0A I λ-= 的根λ(特征根)决定,上方程可以写成更加明确的形式: 2120()det p q p a b q A λλ?++=? =-+??=? (10) 将特征根记作12,λλ,则

系统稳定性意义以及稳定性的几种定义.

系统稳定性意义以及稳定性的几种定义 一、引言: 研究系统的稳定性之前,我们首先要对系统的概念有初步的认识。 在数字信号处理的理论中,人们把能加工、变换数字信号的实体称作系统。由于处理数字信号的系统是在指定的时刻或时序对信号进行加工运算,所以这种系统被看作是离散时间的,也可以用基于时间的语言、表格、公式、波形等四种方法来描述。从抽象的意义来说,系统和信号都可以看作是序列。但是,系统是加工信号的机构,这点与信号是不同的。人们研究系统还要设计系统,利用系统加工信号、服务人类,系统还需要其它方法进一步描述。描述系统的方法还有符号、单位脉冲响应、差分方程和图形。 电路系统的稳定性是电路系统的一个重要问题,稳定是控制系统提出的基本要求,也保证电路工作的基本条件;不稳定系统不具备调节能力,也不能正常工作,稳定性是系统自身性之一,系统是否稳定与激励信号的情况无关。对于线性系统来说可以用几点分布来判断,也可以用劳斯稳定性判据分析。对于非线性系统的分析则比较复杂,劳斯稳定性判据和奈奎斯特稳定性判据受到一定的局限性。 二、稳定性定义: 1、是指系统受到扰动作用偏离平衡状态后,当扰动消失,系统经过自身调节能否以一定的准确度恢复到原平衡状态的性能。若当扰动消失后,系统能逐渐恢复到原来的平衡状态,则称系统是稳定的,否则称系统为不稳定。 稳定性又分为绝对稳定性和相对稳定性。 绝对稳定性。如果控制系统没有受到任何扰动,同时也没有输入信号的作用,系统的输出量保持在某一状态上,则控制系统处于平衡状态。 (1)如果线性系统在初始条件的作用下,其输出量最终返回它的平衡状态,那么这种系统是稳定的。 (2)如果线性系统的输出量呈现持续不断的等幅振荡过程,则称其为临界稳定。(临界稳定状态按李雅普洛夫的定义属于稳定的状态,但由于系统参数变化等原因,实际上等幅振荡不能维持,系统总会由于某些因素导致不稳定。因此从工程应用的角度来看,临界稳定属于不稳定系统,或称工程意义上的不稳定。) (3)如果系统在初始条件作用下,其输出量无限制地偏离其平衡状态,这称系统是不稳定的。 实际上,物理系统的输出量只能增大到一定范围,此后或者受到机械制动装置的限制,或者系统遭到破坏,也可以当输出量超过一定数值后,系统变成非线性的,从而使线性微分方程不再适用。因此,绝对稳定性是系统能够正常工作的前提。

二阶瞬态响应特性与稳定性分析资料报告

广西大学实验报告纸 组长: 组员: 指导老师: 成绩: 学院:电气工程学院 专业:自动化 班级:163 实验容:实验五 二阶瞬态响应特性与稳定性分析 2018年5月11日 【实验时间】 2018年 5月 11日 【实验地点】 综合808 【实验目的】 1、以实际对象为基础,了解和掌握典型二阶系统的传递函数和模拟电路图。 2、观察和分析典型二阶系统在欠阻尼、临界阻尼、过阻尼的响应曲线。 3、学会用MATLAB 分析系统稳定性。 【实验设备与软件】 1、Multisim 10电路设计与仿真软件 2、labACT 试验台与虚拟示波器 3、MATLAB 数值分析软件 【实验原理】 1、被模拟对象模型描述 永磁他励电枢控制式直流电机如图1(a )所示。根据Kirchhoff 定律和机电转换原理,可得如下方程 u k Ri dt di L e =++ω (1) l t T i k b dt d J -=+ωω (2) ωθ =dt d (3) 式中,各参数如图1(a )所示:L 、R 为电机和负载折合到电机轴上的转动惯量,Tl 是折合到电机轴上的总的负载转矩,b 是电机与负载折合到电机轴上的粘性摩擦系数;kt 是转矩系数(Nm/A ),k e 是反电动势 系数(Vs/rad )。令R L /e =τ(电磁时间常数),b J /m =τ(机械时间常数) ,于是可由这三个方程 画出如图1(b )的线性模型框图。 将Tl 看成对控制系统的扰动,仅考虑先行模型框图中()()s s U Θ→的传递函数为 ()()()()()s Rb k k s s Rb k s U s s G t e m e t 1 /11/?+++=Θ= ττ (4) 考虑到电枢电感L 较小,在工程应用中常忽略不计,于是上式转化为

实验一--控制系统的稳定性分析

实验一--控制系统的稳定性分析

实验一控制系统的稳定性分 班级:光伏2班 姓名:王永强 学号:1200309067

实验一控制系统的稳定性分析 一、实验目的 1、研究高阶系统的稳定性,验证稳定判据的正确性; 2、了解系统增益变化对系统稳定性的影响;

3、观察系统结构和稳态误差之间的关系。 二、实验任务 1、稳定性分析 欲判断系统的稳定性,只要求出系统的闭环极点即可,而系统的闭环极点就是闭环传递函数的分母多项式的根,可以利用MATLAB中的tf2zp函数求出系统的零极点,或者利用root函数求分母多项式的根来确定系统的闭环极点,从而判断系统的稳定性。 (1)已知单位负反馈控制系统的开环传递 函数为 0.2( 2.5) () (0.5)(0.7)(3) s G s s s s s + = +++,用MATLAB编写 程序来判断闭环系统的稳定性,并绘制闭环系统的零极点图。 在MATLAB命令窗口写入程序代码如下:z=-2.5 p=[0,-0.5,-0.7,-3] k=1 Go=zpk(z,p,k)

Gc=feedback(Go,1) Gctf=tf(Gc) dc=Gctf.den dens=ploy2str(dc{1},'s') 运行结果如下: Gctf = s + 2.5 --------------------------------------- s^4 + 4.2 s^3 + 3.95 s^2 + 2.05 s + 2.5 Continuous-time transfer function. dens是系统的特征多项式,接着输入如下MATLAB程序代码: den=[1,4.2,3.95,1.25,0.5] p=roots(den)

Lyapunov稳定性理论概述

Lyapunov Lyapunov稳定性理论概述稳定性理论概述稳定性理论概述 稳定性理论是19 世纪80 年代由俄国数学家Lyapunov创建的,它在自动控制、航空技术、生态生物、生化反应等自然科学和工程技术等方面有着广泛的应用,其概念和理念也发展得十分迅速。通过本学期“力学中的数学方法”课程的学习,我对此理论的概况有了一些认识和体会,总结于本文中。 一, 稳定性的概念稳定性的概念 初始值的微分变化对不同系统的影响不同,例如初始值问题 ax dt dx = , x(0)=x 0 , t≥0,x 0≥0 (1) 的解为e x at t x 0 )(= ,而x=0 是(1)式的一个解。当a f 0时,无论|x 0|多小,只要 |x 0| ≠ 0 ,在t→+∞时,总有x(t)→ ∞,即初始值的微小变化会导致解的误差任意大,而当a ?0时,e x at t x 0 )(= 。与零解的误差不会超过初始误差x 0,且随 着t 值的增加很快就会消失,所以,当|x 0|很小时,x(t)与零解的误差也很小。 这个例子表明a f 0时的零解是“稳定”的。下面,我们就给出微分方程零解稳定的严格定义。 设微分方程 ),(x t f dt dx =, x(t 0)=x 0 , x ∈R n (2) 满足解存在唯一定理的条件,其解x(t)=x(t,t 0,x 0)的存在区间是),(+∞?∞,f(t,x)还满足条件: f (t ,0)=0 (3) (3)式保证了x(t) = 0 是(2)式的解,我们称它为零解。 这里给出定义1:若对任意给定的ε > 0,都能找到δ=δ(ε,t 0),使得当||x 0||<δ时的解满足x ( t,x 0 , x 0 ) || x ( t, t 0 , x 0 ) || <ε, t ≥ t 0 , 则称(2)式的零解是稳定的,否则称(2)式的零解是不稳定的。

原料药稳定性试验报告

L- 腈化物稳定性试验报告 一、概述 L-腈化物是L- 肉碱生产过程中的第一步中间体(第二步中间体: L-肉碱粗品;第三步中间体:L-肉碱潮品),由于L- 肉碱生产工艺为 间歇操作,即每生产一步中间体,生产完毕并出具合格检测报告后,存 入中间体仓库,以备下一步生产投料所需。根据本公司L- 肉碱产品的 整个生产周期,L- 腈化物入库后可能存放的最长时间为4 周(约28 天)。以此周期为时间依据制定了L- 腈化物稳定性试验方案,用于验 证L-腈化物在再试验期限内的各项质量指标数据的稳定性,并且能否符 合L- 腈化物的质量标准,此次稳定性试验的整个周期为28 天,具体 的稳定性试验方案以ICH 药物稳定性指导原则为基础制定,以确保L- 腈化化物稳定性试验的可操作性。 二、验证日期 2010 年1 月13 日- 2010 年2 月10 日 三、验证方案 1)样品储存和包装: 考虑到L- 腈化物今后的贮藏、使用过程,本次用于稳定性试验的样品 批次与最终规模生产所用的L- 腈化物的包装和放置条件相同。 2)样品批次选择:此次稳定性试验共抽取三批样品,且抽取样品的批次与 最终规模生产时的合成路线和生产工艺相同

3)抽样频率和日期:从2010.1.13 起,每隔7 天取样一次,共取五次,具体日期为:2010.1.13 、2010.1.20 、2010.1.27 、 2010.2.3 、2010.2.10 ,以确保试验次数足以满足L- 腈化物的稳 定性试验的需要。。 4)检测项目:根据L- 腈化物的质量标准的规定,此次稳定性试验的检测项目共五项,分别为外观、氯含量、熔点、比旋度、干燥失重。这 些指标在L- 腈化物的储存过程中可能会发生变化,且有可能影响 其质量和有效性。 5)试样来源和抽样:L- 腈化物由公司102 车间生产,经检测合格后储存于中间体仓库,本次稳定性试验的L- 腈化物均取自于该中间体仓 库,其抽样方法和抽样量均按照L- 腈化物抽样方案进行抽样。抽 样完毕后直接进行检测分析,并对检测结果进行登记,保存,作为稳 定性数据评估的依据。 四、稳定性试验数据变化趋势分析及评估 通过对三批L- 腈化物的稳定性试验,对其物理、化学方面稳定性资料进行评价,旨在建立未来相似情况下,大规模生产出的L- 腈化物是否适用 现有的再试验期(28天)。批号间的变化程度是否会影响未来生产的

性能稳定性分析

性能稳定性分析 1功角的具体含义。 电源电势的相角差,发电机q轴电势与无穷大系统电源电势之间的相角差。 电磁功率的大小与δ密切相关,故称δ为“功角”或“功率角”。电磁功率与功角的关系式被称为“功角特性”或“功率特性”。 功角δ除了表征系统的电磁关系之外,还表明了各发电机转子之间的相对空间位置。 2功角稳定及其分类。 电力系统稳态运行时,系统中所有同步发电机均同步运行,即功角δ是稳定值。系统在受到干扰后,如果发电机转子经过一段时间的运动变化后仍能恢复同步运行,即功角δ能达到一个稳定值,则系统就是功角稳定的,否则就是功角不稳定。 根据功角失稳的原因和发展过程,功角稳定可分为如下三类: 静态稳定(小干扰) 暂态稳定(大干扰) 动态稳定(长过程) 3电力系统静态稳定及其特点。 定义:指电力系统在某一正常运行状态下受到小干扰后,不发生自发振荡或非周期性失步,自动恢复到原始运行状态的能力。如果能,则认为系统在该正常运行状态下是静态稳定的。不能,则系统是静态失稳的。 特点:静态稳定研究的是电力系统在某一运行状态下受到微小干扰时的稳定性问题。系统是否能够维持静态稳定主要与系统在扰动发生前的原始运行状态有关,而与小干扰的大小、类型和地点无关。 4电力系统暂态稳定及其特点。 定义:指电力系统在某一正常运行状态下受到大干扰后,各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来的稳态运行状态的能力。通常指第一或第二振荡周期不失步。如果能,则认为系统在该正常运行状态下该扰动下是暂态稳定的。不能,则系统是暂态失稳的。 特点:研究的是电力系统在某一运行状态下受到较大干扰时的稳定性问题。系统的暂态稳定性不仅与系统在扰动前的运行状态有关,而且与扰动的类型、地点及持续时间均有关。 作业2 5发电机组惯性时间常数的物理意义及其与系统惯性时间常数的关系。 表示在发电机组转子上加额定转矩后,转子从停顿状态转到额定转速时所经过的时间。TJ=TJG*SGN/SB 6例题6-1 (P152) (补充知识:当发电机出口断路器断开后,转子做匀加速旋转。汽轮发电机极对数p=1。额定频率为50Hz。要求列写每个公式的来源和意义。)题目:已知一汽轮发电机的惯性时间常数Tj=10S,若运行在输出额定功率状态,在t=0时其出口处突然断开。试计算(不计调速器作用) (1)经过多少时间其相对电角度(功角)δ=δ0+PAI.(δ0为断开钱的值)(2)在该时刻转子的转速。 解:(1)Tj=10S,三角M*=1,角加速度d2δ/dt2=三角M*W0/Tj=W0/10=31.4RAD/S2 δ=δ0+0.5dd2δ/dt2 所以PI=0.5*2PI*f/10t方 t=更号10/50=0.447 (2)t=0.447时,

整车操纵稳定性仿真分析报告分析解析

L11整车操纵稳定性仿真分析报告 (HB11A/HB12A) 编制(日期) 校对(日期) 审核(日期) 批准(日期) 简式国际汽车设计(北京)有限公司 L11整车操纵稳定性仿真分析报告(HB11A/HB12A) 1.定半径稳态圆周试验 试验方法 HB11A处于满载状态,沿半径为40m的定半径圆周进行回转运动,开始以最低稳定速度进入圆周,找准方向盘的位置,使汽车可以沿圆周进行回转运动,开始记录,然后缓慢连续而均匀地加速(纵向加速度不超过m/s2),加速的同时调整方向盘转角以维持定半径圆周运动,这个过程中车辆不应超出车道m,直至不能维持稳态定半径圆周运动条件时或受发动机功率限制所能达到的最大侧向加速度为止。记录整个过程,建议使用满足试验条件的最高档位。试验按向左转和向右转两个方向进行,每次试验开始时车身应处于正中位置。 数据处理 “方向盘转角——侧向加速度”拟合曲线线性部分的斜率,取侧向加速度为时的曲线斜率。 图1 方向盘转角—侧向加速度(左转) 从图1 计算得到左转不足转向梯度为137o/g

图2 方向盘转角—侧向加速度(右转) 右转不足转向梯度为g,则HB11A平均不足转向梯度为g。 HB11A的角传动比约为,则不足转向梯度/转向系角传动比为g。 “质心侧偏角——侧向加速度”拟合曲线线性部分的斜率,取侧向加速度为时的曲线斜率。 图3 质心侧偏角——侧向加速度(左转) 左转侧偏角梯度为g。 图4 质心侧偏角——侧向加速度(右转) 右转侧偏角梯度为g,则HB11A平均侧偏角梯度为g。 “车身侧倾角——侧向加速度”拟合曲线线性部分的斜率,取侧向加速度为时的曲线斜率。 图5 车身侧倾角——侧向加速度(左转) 左转侧倾角梯度为g。 图6 车身侧倾角—侧向加速度(右转) 右转侧倾角梯度为g,则HB11A平均侧倾角梯度为g。 2.方向盘转角阶跃输入试验 试验方法 HB11A处于满载状态,以70km/h的车速稳定直线行驶,开始记录数据,以尽可能快的速度(阶跃时间为转动方向盘,达到预定的转角,保持方向盘转角不变直至汽车恢复稳定状态,试验过程中油门踏板开度应尽可能保持不变。方向盘转角初始值是10°,每次增加5°,直到车辆达到附着极限,试验分为向左、向右两个方向进行。 数据处理 —方向盘转角滞后时间 横摆角速度达到50%稳态值时相对于方向盘转角达到50%阶跃值时的滞后时间。 图7 时横摆角速度—方向盘转角滞后时间 左转时,横摆角速度——方向盘转角滞后时间为

控制系统的稳定性分析

精品 实验题目控制系统的稳定性分析 一、实验目的 1.观察系统的不稳定现象。 2.研究系统开环增益和时间常数对稳定性的影响。 二、实验仪器 1.EL-AT-II型自动控制系统实验箱一台 2.计算机一台 三、系统模拟电路图 系统模拟电路图如图3-1 图3-1 系统模拟电路图R3=0~500K; C=1μf或C=0.1μf两种情况。 四、实验报告 1.根据所示模拟电路图,求出系统的传递函数表达式。 G(S)= K=R3/100K,T=CuF/10 2.绘制EWB图和Simulink仿真图。

精品 3.根据表中数据绘制响应曲线。 4.计算系统的临界放大系数,确定此时R3的值,并记录响应曲线。 系统响应曲线 实验曲线Matlab (或EWB)仿真 R3=100K = C=1UF 临界 稳定 (理论值 R3= 200K) C=1UF

精品 临界 稳定 (实测值 R3= 220K) C=1UF R3 =100K C= 0.1UF

精品 临界 稳定 (理论 值R3= 1100 K) C=0.1UF 临界稳定 (实测值 R3= 1110K ) C= 0.1UF

精品 实验和仿真结果 1.根据表格中所给数据分别进行实验箱、EWB或Simulink实验,并进行实验曲线对比,分析实验箱的实验曲线与仿真曲线差异的原因。 对比: 实验曲线中R3取实验值时更接近等幅振荡,而MATLAB仿真时R3取理论值更接近等幅振荡。 原因: MATLAB仿真没有误差,而实验时存在误差。 2.通过实验箱测定系统临界稳定增益,并与理论值及其仿真结果进行比较(1)当C=1uf,R3=200K(理论值)时,临界稳态增益K=2, 当C=1uf,R3=220K(实验值)时,临界稳态增益K=2.2,与理论值相近(2)当C=0.1uf,R3=1100K(理论值)时,临界稳态增益K=11 当C=0.1uf,R3=1110K(实验值)时,临界稳态增益K=11.1,与理论值相近 四、实验总结与思考 1.实验中出现的问题及解决办法 问题:系统传递函数曲线出现截止失真。 解决方法:调节R3。 2.本次实验的不足与改进 遇到问题时,没有冷静分析。考虑问题不够全面,只想到是实验箱线路的问题,而只是分模块连接电路。 改进:在实验老师的指导下,我们发现是R3的取值出现了问题,并及时解决,后续问题能够做到举一反三。 3.本次实验的体会 遇到问题时应该冷静下来,全面地分析问题。遇到无法独立解决的问题,要及时请教老师,

控制系统的稳定性

3.8 控制系统的稳定性 3.8 控制系统的稳定性 稳定性是控制系统最重要的特性之一。它表示了控制系统承受各种扰动,保持其预定工作状态的能力。不稳定的系统是无用的系统,只有稳定的系统才有可能获得实际应用。我们前几节讨论的控制系统动态特性,稳态特性分析计算方法,都是以系统稳定为前提的。 3.8.1 稳定性的定义 图3.26(a)是一个单摆的例子。在静止状态下,小球处于A位置。若用外力使小球偏离A而到达A’,就产生了位置偏差。考察外力去除后小球的运动,我们会发现,小球从初始偏差位置A',经过若干次摆动后,最终回到A点,恢复到静止状态。图3.26(b)是处于山顶的一个足球。足球在静止状态下处于B位置。如果我们用外力使足球偏离B位置,根据常识我们都知道,足球不可能再自动回到B位置。对于单摆,我们说A位置是小球的稳定位置,而对于足球来说,B则是不稳定的位置。 图 3.26 稳定位置和不稳定位置 (a)稳定位置;(b)不稳定位置 处于某平衡工作点的控制系统在扰动作用下会偏离其平衡状态,产生初始偏差。稳定性是指扰动消失后,控制系统由初始偏差回复到原平衡状态的性能。若能恢复到原平衡状态,我们说系统是稳定的。若偏离平衡状态的偏差越来越大,系统就是不稳定的。 在控制理论中,普遍采用了李雅普诺夫(Liapunov)提出的稳定性定义,内容如下: 设描述系统的状态方程为 (3.131)

式中x(t)为n维状态向量,f(x(t),t)是n维向量,它是各状态变量和时间t的函数。如果系统的某一状态,对所有时间t,都满足 (3.132) 则称为系统的平衡状态。是n维向量。当扰动使系统的平衡状态受到破坏时,系统就会偏离平衡状态,在时,产生初始状态=x。在时,如果对于任一实数,都存在另一实数,使得下列不等式成立 (3.133) (3.134) 则称系统的平衡状态为稳定的。 式中称为欧几里德范数,定义为: (3.135) 矢量的范数是n维空间长度概念的一般表示方法。 这个定义说明,在系统状态偏离平衡状态,产生初始状态以后,即以后,系统的状态将会随时间变化。对于给定的无论多么小的的球域S(),总存在另一个的球域,只要初始状态不超出球域,则系统的状态 的运动轨迹在后始终在球域S()内,系统称为稳定系统。 当t无限增长,如果满足: (3.136) 即系统状态最终回到了原来的平衡状态,我们称这样的系统是渐近稳定的。对于任意给定的正数,如果不存在另一个正数,即在球域内的初始状态,在后,的轨迹最终超越了球域S(),我们称这种系统是不稳定的。 图3.27是二阶系统关于李雅普诺夫稳定性定义的几何说明。

原料药稳定性试验报告

L-腈化物稳定性试验报告 一、概述 L-腈化物是L-肉碱生产过程中的第一步中间体(第二步中间体:L-肉碱粗品;第三步中间体:L-肉碱潮品),由于L-肉碱生产工艺为间歇操作,即每生产一步中间体,生产完毕并出具合格检测报告后,存入中间体仓库,以备下一步生产投料所需。根据本公司L-肉碱产品的整个生产周期,L-腈化物入库后可能存放的最长时间为4周(约28天)。以此周期为时间依据制定了L-腈化物稳定性试验方案,用于验证L-腈化物在再试验期限内的各项质量指标数据的稳定性,并且能否符合L-腈化物的质量标准,此次稳定性试验的整个周期为28天,具体的稳定性试验方案以ICH药物稳定性指导原则为基础制定,以确保L-腈化化物稳定性试验的可操作性。 二、验证日期 2010年1月13日----2010年2月10日 三、验证方案 1)样品储存和包装: 考虑到L-腈化物今后的贮藏、使用过程,本次用于稳定性试验的样品批次与最终规模生产所用的L-腈化物的包装和放置条件相同。 2)样品批次选择:此次稳定性试验共抽取三批样品,且抽取样品的批次与最终规模生产时的合成路线和生产工艺相同

3)抽样频率和日期:从2010.1.13起,每隔7天取样一次,共取五次,具体日期为:2010.1.13、2010.1.20、2010.1.27、2010.2.3、2010.2.10,以确保试验次数足以满足L-腈化物的稳定性试验的需要。。 4)检测项目:根据L-腈化物的质量标准的规定,此次稳定性试验的检测项目共五项,分别为外观、氯含量、熔点、比旋度、干燥失重。这些指标 在L-腈化物的储存过程中可能会发生变化,且有可能影响其质量和有效 性。 5)试样来源和抽样:L-腈化物由公司102车间生产,经检测合格后储存于中间体仓库,本次稳定性试验的L-腈化物均取自于该中间体仓库,其抽 样方法和抽样量均按照L-腈化物抽样方案进行抽样。抽样完毕后直接进 行检测分析,并对检测结果进行登记,保存,作为稳定性数据评估的依 据。 四、稳定性试验数据变化趋势分析及评估 通过对三批L-腈化物的稳定性试验,对其物理、化学方面稳定性资料进行评价,旨在建立未来相似情况下,大规模生产出的L-腈化物是否适用现有的再试验期(28天)。批号间的变化程度是否会影响未来生产的L-腈化物在再试验期内是否仍符合其质量规范。本次试验数据以表格、图解的形式给出,从而对L-腈化物的稳定性数据进行有效的评估。

定性和稳定性理论简介

第5章定性和稳定性理论简介 在十九世纪中叶,通过Liouville等人的工作,人们已经知道绝大多数微分方程不能用初等积分法求解.这个结果对微分方程理论的发展产生了极大的影响,使微分方程的研究发生了一个转折.既然初等积分法有着不可克服的局限性,那么是否可以不求微分方程的解,而从微分方程本身来推断其性质呢?定性理论和稳定性理论正是在这种背景下发展起来的.前者由法国数学家Poincare(1854-1912)在19世纪80年代所创立,后者由俄国数学家Liapunov(1857-1918)在同年代所创立.它们共同的特点就是在不求出方程解的情况下,直接根据微分方程本身的结构与特点,来研究其解的性质.由于这种方法的有效性,近一百多年以来它们已经成为常微分方程发展的主流.本章对定性理论和稳定性理论的一些基本概念和基本方法作一简单介绍. 第一讲§5.1 稳定性(Stability)概念(5课时) 一、教学目的:理解稳定、渐近稳定和不稳定的概念;掌握零解的稳 定、渐近稳定的概念;学会判定一些简单微分方程零 解的稳定和渐近稳定性。 二、教学要求:理解稳定、渐近稳定和不稳定的概念;掌握简单微分 方程零解的稳定和渐近稳定性的判定。 三、教学重点:简单微分方程零解的稳定和渐近稳定性的判定。 四、教学难点:如何把一般解的稳定性转化为零解的稳定性。 五、教学方法:讲练结合教学法、提问式与启发式相结合教学法。 六、教学手段:传统板书与多媒体课件辅助教学相结合。 七、教学过程:

1.稳定性的定义 考虑微分方程组 (,)dx f t x dt = (5.1) 其中函数(,)f t x 对n x D R ∈?和(,)t ∈-∞+∞连续,对x 满足局部Lipschitz 条件。 设方程(5.1)对初值01(,)t x 存在唯一解01(,,)x t t x ?=,而其它解记作00(,,)x x t t x =。现在的问题是:当01x x -很小是,差0001(,,)(,,) x t t x t t x ?-的变化是否也很小?本章向量12(,,,)T n x x x x =L 的范数取12 21 n i i x x =??= ??? ∑。 如果所考虑的解的存在区间是有限区间,那么这是解对初值的连续依赖性,在第二章的定理2.7已有结论。现在要考虑的是解的存在区间是无穷区间,那么解对初值不一定有连续依赖性,这就产生了Liapunov 意义下的稳定性概念。 定义 5.1 如果对于任意给定的0ε>和00t ≥都存在0(,)0t δδε=>,使得只要01x x δ-<,就有0001(,,)(,,)x t t x t t x ?ε-< 对一切0t t ≥成立,则称(5.1)的解01(,,)x t t x ?=是稳定的。否则是不稳定的。 定义5.2 假定01(,,)x t t x ?=是稳定的,而且存在11(0)δδδ<≤,使得只要011x x δ-< ,就有 0001lim((,,)(,,))0t x t t x t t x ?→∞-= ,则称(5.1)的解01(,,)x t t x ?=是渐近稳定的。 为了简化讨论,通常把解01(,,)x t t x ?=的稳定性化成零解的稳定性问题.下面记00()(,,)x t x t t x =01()(,,)t t t x ??=作如下变量代换. 作如下变量代换.

稳定性评价报告

福鼎市白琳玄武岩矿山北坡地质灾害点治理后斜坡 稳定性评价报告 1、概况 1.1矿区概况 福鼎大嶂山玄武岩矿山位于福鼎城关193°方向,平距20km 处,隶属福鼎市白琳镇山后山村管辖。地理坐标:东经120°09′48.3″--120°10′24.6″,北纬27°9′16.3″--27°9′39″。矿山到白琳镇约5公里。由白琳镇到福鼎八尺门约10公里可与国道主干线沈海高速福鼎至宁德段高速公路相连;温州至福州铁路经过白琳;交通便利(详见交通位置图1)。 福鼎市 27° 省 20km 寿宁 泰顺 柘荣 周宁 往福州 福安市 宁德市 120° 120° 霞浦江 浙 交 通 位 置 图 图1 10 溪潭 南阳 三沙 下白石赛岐 溪南 沙江 长春 下浒 27° 三都澳 福 宁 高 速 路 福安连接线 湾坞 往古田 往屏南 白琳 秦屿 沙埕 苍南 往政和 嵛山 白岩 东海 弃渣场位置 温福 铁路

1.2矿山北坡地质灾害点概况 福鼎白琳玄武岩矿山开发建设始于20世纪80年代初期,由3家公司于不同位置分别对白琳玄武岩体进行掠夺性开采。采区按地理位置分为北坡采场、东坡采场和南坡采场。1997年以前,由于无序开采和监管缺失,北坡采场剥离层剥离后形成的大量废石土就地堆弃于邻近采场的北坡冲沟内。随着时间的推移,无序开采造成白琳玄武岩矿山北坡的废石土超量排放。期间最大排放的废石土总量超过200万m3,大大超出北坡地质环境承载能力。由于北坡废石土的超量排放,致使北坡内及边缘曾多次发生小规模滑坡地质灾害。最为严重是于1998年2月18日受强降雨影响,北坡地质灾害点发生大面积的山体滑坡,滑坡规模在100万m3以上,由于大规模滑坡堵塞沟谷,影响场地内大气降水的自然排泄,并由于进一步引发大规模的泥石流地质灾害,造成18人员死亡、村落毁灭和公路毁坏交通中断的重大事故。泥石流的流通区长度达1km以上,堆积区长度达1km。此后,通过福鼎市政府干预,对矿山无序开采进行整顿,对3个采场进行整合,由福建白琳玄武石材有限公司通过组织白琳玄武岩的开采、经营,并择址建设南坡排土场,集中排放矿山建设、开采所形成的废石土。由于北坡弃碴系历史原因形成,福鼎玄武石材有限公司成立后未对北坡碴进行根本性治理。 2010年12月,受持续强降雨影响,白琳玄武岩矿山北坡临近采场的陡坡坡顶面以及矿山道路路面等出路弃碴的地段出现多道长30~50m,宽度5~15cm,深度0.3~1.5m的裂缝,局部裂缝下错约0.2~0.3m。陡坡坡底的缓坡地段也出现多道长20~30m,宽度5~10cm,深度0.3~1.5m的裂缝,局部裂缝下错约0.1~0.3m。随后裂缝灾害的空间进一步发展,于北坡西侧的冲

李雅普诺夫稳定性分析

第六章 李雅普诺夫稳定性分析 在反馈控制系统的分析设计中,系统的稳定性是首先需要考虑的问题之一。因为它关系到系统是否能正常工作。 经典控制理论中已经建立了劳斯判据、Huiwitz 稳定判据、Nquist 判据、对数判据、根轨迹判据等来判断线性定常系统的稳定性,但不适用于非线性和时变系统。分析非线性系统稳定性及自振的描述函数法,则要求系统的线性部分具有良好的滤除谐波的性能;而相平面法则只适合于一阶、二阶非线性系统。 1892年俄国学者李雅普诺夫(Lyapunov )提出的稳定性理论是确定系统稳定性的更一般的理论,它采用状态向量来描述,不仅适用于单变量、线性、定常系统,还适用于多变量、非线性、时变系统。 §6-1 外部稳定性和内部稳定性 系统的数学模型有输入输出描述(即外部描述)和状态空间描述(即内部描述),相应的稳定性便分为外部稳定性和内部稳定性。 一、外部稳定性 1、定义(外部稳定性): 若系统对所有有界输入引起的零状态响应的输出是有界的,则称该系统是外部稳定的。 (外部稳定性也称为BIBO (Bounded Input Bounded Output )稳定性) 说明: (1)所谓有界是指如果一个函数)(t h ,在时间区间],0[∞中,它的幅值不会增至无穷,即存在一个实 常数k ,使得对于所有的[]∞∈0 t ,恒有∞<≤k t h )(成立。 (2)所谓零状态响应,是指零初始状态时非零输入引起的响应。 2、系统外部稳定性判据 线性定常连续系统 ∑),,(C B A 的传递函数矩阵为 Cx y Bu Ax x =+= BU A sI X BU X A sI CX Y BU AX sX 1)()(--==-=+= B A sI C s G 1 )()(--= 当且仅当)(s G 极点都在s 的左半平面内时,系统才是外部稳定(或BIBO 稳定)的。 【例6.1.1】已知受控系统状态空间表达式为

实验一控制系统地稳定性分析报告

实验一控制系统的稳定性分 班级:光伏2班 姓名:王永强 学号:1200309067

实验一控制系统的稳定性分析 一、实验目的 1、研究高阶系统的稳定性,验证稳定判据的正确性; 2、了解系统增益变化对系统稳定性的影响; 3、观察系统结构和稳态误差之间的关系。 二、实验任务 1、稳定性分析 欲判断系统的稳定性,只要求出系统的闭环极点即可,而系统的闭环极点就是闭环传递函数的分母多项式的根,可以利用MATLAB中的tf2zp函数求出系统的零极点,或者利用root函数求分母多项式的根来确定系统的闭环极点,从而判断系统的稳定性。 (1)已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为 0.2( 2.5) () (0.5)(0.7)(3) s G s s s s s + = +++, 用MATLAB编写程序来判断闭环系统的稳定性,并绘制闭环系统的零极点图。在MATLAB命令窗口写入程序代码如下: z=-2.5 p=[0,-0.5,-0.7,-3] k=1 Go=zpk(z,p,k) Gc=feedback(Go,1) Gctf=tf(Gc)

dc=Gctf.den dens=ploy2str(dc{1},'s') 运行结果如下: Gctf = s + 2.5 --------------------------------------- s^4 + 4.2 s^3 + 3.95 s^2 + 2.05 s + 2.5 Continuous-time transfer function. dens是系统的特征多项式,接着输入如下MATLAB程序代码: den=[1,4.2,3.95,1.25,0.5] p=roots(den) 运行结果如下: p = -3.0058 + 0.0000i -1.0000 + 0.0000i -0.0971 + 0.3961i -0.0971 - 0.3961i p为特征多项式dens的根,即为系统的闭环极点,所有闭环极点都是负的实部,因此闭环系统是稳定的。 下面绘制系统的零极点图,MATLAB程序代码如下: z=-2.5 p=[0,-0.5,-0.7,-3] k=1 Go=zpk(z,p,k) Gc=feedback(Go,1) Gctf=tf(Gc) [z,p,k]=zpkdata(Gctf,'v') pzmap(Gctf) Grid 运行结果如下: z = -2.5000 p = -3.0297 + 0.0000i

手动作稳定性实验报告

手动作稳定性实验报告 摘要本研究以大学生为被试,学习测定手动作的稳定性,并通过比赛一正常情境下检测了情绪对手动作的稳定性的影响。结果发现,无论是正常情境还是比赛情境,5个被试间的手稳定性个体差异并不明显。并且正常情境和比赛情境下每个被试手动作稳定指标不存在显著差异。 关键词手动作稳定情境情绪 1 引言 手动作的稳定性是衡量手部动作质量的重要指标。他受个体自身和外界很多因素的影响,其中情绪就是一个重要的影响因素。情绪的波动会引起手臂肌肉的震颤。当一个人尽量控制自己的身体、手臂和手指等保持不动时,往往仍有明显的不由自主的细微颤动,身体某部位的这种颤动范围可作为控制运动能力的指标。颤动范围越大,控制运动的能力越低;反之,控制运动的能力越强。而当一个人出于某种情绪状态时,这种身体的不自主颤动会比心平气和时明显,所以这种颤动范围又可作为情绪强度的指标。本实验所用的九洞动作稳定器就是一种通过测定手的动作稳定程度来间接测量情绪波动程度的仪器。 本次实验目的是学习测定手动作的稳定性,检测情绪对手动作的稳定性的影响。 2 方法 2.1被试 被试为5名盐城师范学院大学生,平均年龄21岁。 2.2仪器 JWG-B心理实验台计时 计数单元 九洞仪 2.3实验程序 1.准备工作。 (1)用导线将九洞仪的计时、计数输出与心理实验台的计时、计数输入接好,将测试笔的插头插入九洞仪的探笔插口。 (2)将电源插头插入实验台主试侧右方插座内,接通电源。开启计时、计数器电源开关,计时屏幕显示为:“0.000”秒,正确次数和错误次数均显示为“0”,工作方式选择“计时、计数” (3)指导语:“请你用优势手握住测试笔,悬肘使测试笔与九洞仪面垂直的伸入洞内,直到与洞底接触(这时九洞仪上方源灯亮)再取出。笔进出洞不得碰洞边,先进大洞完成三次不碰洞边算通过,每次完成一个洞三次,你就用测试笔点击九洞仪,结束点一次,然后向我报告完成哪一个洞。如果对同一洞连续碰边两次,该洞就算没有通过,当笔碰边时九洞仪上方红灯亮并有警报声。完成大洞再依次进入较小的洞。” (4)主试发出“预备”口令后,按动实验台操作箱内左侧“启动”按钮,被试开始试验,按上述要求做完试验后,另换一被试按同法进行测试,主试分别记录各被试通过洞地直径和时间,并以三次通过最小洞的直径的平均数的倒数作

系统的相对稳定性分析

系统的相对稳定性分析 已知某系统的开环传递函数为200 153.0005.060023)()(+++= S S S H G S S ,试用Nyquistw 稳定判据判断闭环系统的稳定性,并用阶跃响应曲线验证。 (1)计算系统开环特征方程的根。 p=[0.0005 0.3 15 200]; roots(p) 程序运行结果 ans= 1.0e+002 * -5.4644 -0.2678 + 0.0385i -0.2678 - 0.0385i 即三个根均有负实部,都为稳定根。故开环特征方程的不稳定根的个数p=0。 (2)绘制系统的开环Nyquist 图,并用来判断闭环系统的稳定性。 n=600;d=[0.0005 0.3 15 200]; GH=tf(n,d); nyquist(GH) 程序运行后,绘制出系统的开环Nyquist 曲线如图1所示,由图1可以看出系统的Nyquist 曲线不包围(-1,j0)点。而p=0,根据Nyquist 稳定判据,其闭环系统是稳定的。这还可以用系统的阶跃响应曲线来验证。 图1系统的开环Nyquist 图

(3)用阶跃响应曲线来验证。 syms s GH sys; GH=600/(0.0005*s^3+0.3*s^2+15*s+200); sys=factor(GH/(1+GH)) 程序运行结果 sys = 1200000/(s^3 + 600*s^2 + 30000*s + 1600000) 即1600000 300006001200000s 23+++=Φs s s )( 下面为使用matlab 绘制系统单位阶跃响应曲线的程序代码: n=1200000;d=[1 600 30000 1600000]; sys=tf(n,d); step(sys) 程序运行后,绘制系统单位阶跃响应曲线如图2所示。由图2可知,曲线略微超调后迅速衰减到响应终了值,对应的系统闭环不仅稳定,而且具有优良的性能指标,这就证明了Nyquist 稳定判据的正确性。 图2 系统的单位阶跃响应曲线

测量系统分析作业指导书(稳定性、偏移和线性研究)分析报告

有限公司作业文件 文件编号:版号:A/0 (MSA)测量系统分析 稳定性、偏移和线性研究 作业指导书 批准:吕春刚 审核:尹宝永 编制:邹国臣 受控状态:分发号: 2010年11月15日发布2010年11月15日实施

量具的稳定性、偏移、线性研究作业指导书JT/C-7.6J-003 1目的 为了配备并使用与要求的测量能力相一致的测量仪器,通过适当的统计技术,对测量系统的五个特性进行分析,使测量结果的不确定度已知,为准确评定产品提高质量保证。 2适用范围 适用于公司使用的所有测量仪器的稳定性、偏移和线性的测量分析。3职责 3.1检验科负责确定过程所需要的测量仪器,并定期校准和检定,对使用的测量系统分析,对存在的异常情况及时采取纠正预防措施。 3.2工会负责根据需要组织和安排测量系统技术应用的培训。 3.3生产科配合对测量仪器进行测量系统分析。 4术语 4.1偏倚 偏倚是测量结果的观测平均值与基准值(标准值)的差值。 4.2稳定性(飘移) 稳定性是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。 4.3线性 线性是在量具预期的工作量程内,偏倚值的变差。 4.4重复性 重复性是由一个评价人,采用一种测量仪器,多次测量同一零件的同一特性获得的测量值的变差。 4.5再现性 再现性是由不同的评价人,采用相同的测量仪器,测量同一零件的同一特性的测量平均值的变差。 5测量系统分析作业准备 5.1确定测量过程需要使用的测量仪器以及测量系统分析的范围。 a)控制计划有要求的工序所使用的测量仪器; b)有SPC控制要求的过程,特别是有关键/特殊特性的产品及过程; c)新产品、新过程; d)新增的测量仪器; e)已经作过测量系统分析,重新修理后。 5.2公司按GB/T10012标准要求,建立公司计量管理体系,确保建立的测

稳定性研究报告资料模板

***检测试剂盒(胶体金法) 稳定性研究资料模板 1.研究方法确定依据 本试剂盒拟定有效期为24个月,储存条件为4 ℃-30 ℃干燥阴凉处。根据《生物制品稳定性研究技术指导原则》的要求进行稳定性研究。稳定性研究试验设计为:实时稳定性——三个批次样品在规定储存条件下保存至有效期后3个月的研究;加速稳定性——一个批次样品在4℃、37℃和45℃条件下6个月的稳定性研究;运输稳定性——一个批次样品模拟运输过程中的稳定性研究。研究中采用的三批样品批号为:2013010801、2013011501、2013012201。 2.器材与质控品 器材:实验过程中用到的设备或器材包括:游标卡尺、秒表、EP管、细胞培养箱、恒温摇床、一次性手套、口罩、专用工作服、消毒用品和办公用品。 质控品:针对不同的性能指标,试验过程中采用不同的质控品,包括最低检出量质控品、阳性质控品、阴性质控品和精密性质控品,具体的制备方法参考本公司《***产品标准》附录A。 3.方法与步骤 3.1.实时稳定性研究 1)选择一定数量三个批次检测试剂盒保存在4℃~30℃干燥阴凉环境中。 2)自生产日期起,,到有效期结束后6个月,共30个月,第一个月,每天检测一次;第2

至12个月,每个月检测一次,第13-24个月,每半年检测一次;第25-30个月,每3个月检测一次。 3)测试过程中,根据产品标准,主要观察以下性能指标:物理性能、最低检出量、阳性符合率与阴性符合率、(批內差)。 4)记录试验结果和日期、完成实验报告。 3.2.加速稳定性研究 1)取正常保存条件下的有效期内的同批试剂盒,分成三部分分别放置在4℃、37℃、45℃条件下24周(约6个月),第一周每天检测一次,第2-4周每周检测一次,第5-12周每4周检测一次,第13-24周,每周检测一次。 2)测试过程中,根据产品标准,主要观察以下性能指标:物理性能、最低检出量、阳性符合率与阴性符合率、精密度(批內差)。 3)记录试验结果和日期、完成实验报告。 3.3.运输稳定性研究 1)取正常保存条件下有效期内的试剂盒一盒、规格100人份/盒,将其放在60rpm,55℃的恒温摇床上,模拟运输24小时。 2)24小时后,观察以下性能指标:物理性能、最低检出量、阳性符合率与阴性符合率、精密度(批內差)。 3)记录试验结果和日期、完成实验报告。 4.性能指标要求 4.1.物理性能 1)外观:取3份试剂盒,目力检查,膜上应平整无污渍,无划痕;外壳应光滑平整,无划

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