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离散控制Matlab代码-Gerschgorin-Disks:使用Gerschgorin定理在D(c,r)中分配复数特征值

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简介:
该Matlab/C语言代码实现了基于Gerschgorin定理的离散系统状态反馈控制算法。作为ECE576课程项目的核心内容之一,该方法旨在为大型离散时间系统提供一种高效的状态反馈控制方案。通过在复数平面内的特定圆盘D(c,r)内定位特征值,本文提出了一种新型的复杂平面上Gerschgorin圆盘定位技术,在已知稳定区域中将特征值限制于较小的区域内。 具体而言,该算法首先将系统矩阵的状态反馈增益矩阵Fp设计为零状态,并通过基本相似性运算和Gerschgorin定理对该反馈增益矩阵进行优化。随后,利用计算得到的Kp矩阵对系统进行重新配置,在保持系统稳定性的同时显著提升了特征值定位精度。 经过测试验证,该算法在两个典型示例中的应用表明其具有良好的收敛性和鲁棒性。因此,可以将其作为该领域的研究基础,并在此基础上继续探索更多优化方案和扩展应用方向。 执行步骤如下: 1. 输入参数包括矩阵A、B的行数相同性条件以及实值中心c和目标圆半径r 2. 初始化状态反馈增益矩阵Fp为零矩阵 3. 通过Gerschgorin定理计算并确定闭环特征值的位置范围 4. 输出结果即为闭环系统的特征值分布情况 该代码采用C++语言实现,并在Matlab中进行辅助验证,确保算法的可靠性和可扩展性。此外,在程序设计中充分考虑了数值稳定性问题,避免因矩阵运算中的舍入误差导致的计算不准确。 主论文标题:基于Gerschgorin定理的复数平面内圆盘D(c,r)特征值分配方法 发表期刊:《世界应用科学杂志》第5.5卷(2008年),第576-581页。 参考文献: 高等工程数学,Kreyszig著,第二十章第七节“矩阵的特征值包含区域”,其中详细介绍了Gerschgorin圆盘定理的相关内容

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