UVOD V LINEARNE KONTROLNE SISTEME. Bor Plestenjak

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "UVOD V LINEARNE KONTROLNE SISTEME. Bor Plestenjak"

Transcript

1 UVOD V LINEARNE KONTROLNE SISTEME Bor Plestenjak

2 Uvod Kontrolni sistemi nastopajo na najrazličnejših področjih. Imamo dinamični sistem, na katerega lahko vplivamo z vhodnimi podatki. Zgledi sistemov so npr.: soba s klimatsko napravo, semaforji v mestu, ekonomska situacija v državi, balansiranje metle na dlani, električno vezje, ekosistem lisic in zajcev. Pri teoriji kontrolnih sistemov se ukvarjamo s tem, kako regulirati dani sistem, da se bo njegovo obnašanje čim bolj ujemalo z zastavljenimi cilji.

3 Vhodno-izhodna oblika V vhodno-izhodni obliki lahko kontrolni sistem predstavimo v obliki diagrama: vhod u(t) sistem x(t) izhod y(t) Tu imamo u(t): vhod, s katerim reguliramo sistem, y(t): izhod, ki je odvisen tudi od vhoda u(t), x(t): notranje spremenljivke, ki opisujejo stanje sistema. Sistem vzbujamo z vhodom u(t), odziv sistema pa je izhod y(t). Iščemo tak vhod, da bo izhod čim bolj zadoščal izbranim kriterijem. Na nekaterih področjih (npr. elektrotehnika) govorimo o signalih in sta u(t) in y(t) vhodni oz. izhodni signal.

4 Sistem kot transformacija Sistem si lahko predstavljamo kot transformacijo T, ki vhod preslika v izhod, torej Definicija. Sistem (1) je y(t) = T [u(t)]. (1) linearen, če za poljubna vhoda u 1 (t), u 2 (t) in skalarja c 1, c 2 velja T [c 1 u 1 (t) + c 2 u 2 (t)] = c 1 T [u 1 (t)] + c 2 T [u 2 (t)], časovno nespremenljiv, če za poljuben t 0 velja y(t t 0 ) = T [u(t t 0 )], vzročen, če velja T [u 1 (t)] = T [u 2 (t)] za vse t t 0 natanko tedaj, ko za vse t t 0 velja u 1 (t) = u 2 (t).

5 Odprtozančni sistemi Vodenje sistema ponavadi poteka avtomatično preko regulatorja ali krmilnika, ki proizvaja vhod u(t). Pri tem ločimo sisteme na dve vrsti. Preprostejša oblika so odprtozančni sistemi, kjer delovanje krmilnika ni odvisno od izhoda sistema. Npr.: ura, pralni stroj, ročna klimatska naprava, luči na semaforjih, ki se prižigajo in ugašajo v vnaprej predpisanih časovnih intervalih. Shema odprtozančnega sistema je: krmilnik vhod u(t) sistem x(t) izhod y(t)

6 Zaprtozančni sistemi Kompleksnejša oblika so zaprtozančni sistemi, kjer imamo povratno zanko med izhodom in regulatorjem. Shema zaprtozančnega sistema je: regulator vhod u(t) sistem x(t) izhod y(t) povratna zveza Primeri zaprtozančnih sistemov so npr.: sistem, ki odvisno od prometne situacije krmili semaforje, avtomatska klimatska naprava, polnjenje kotlička za izplakovanje, Wattov regulator parnega stroja.

7 Klasična teorija Pri klasični teoriji imamo linearni zvezni časovno nespremenljivi kontrolni sistem, kjer sta vhod in izhod skalarja, oziroma, u in y sta realni funkciji časa. Z vhodom u(t) reguliramo obnašanje sistema in s tem izhod y(t). Če je cilj, da se y(t) čim bolj ujema z danim referenčnim signalom r(t), potem tak sistem imenujemo servomehanizem. V primeru, ko je referenčni signal konstanten, je to regulator. V klasični teoriji ima zvezni model obliko diferencialne enačbe n-tega reda y (n) + k 1 y (n 1) + + k n 1 y + k n y = β 0 u (m) + β 1 u (m 1) + + β m u, kjer je ponavadi m < n.

8 Prenosna funkcija y (n) + k 1 y (n 1) + + k n 1 y + k n y = β 0 u (m) + β 1 u (m 1) + + β m u. Če predpostavimo ničelne začetne pogoje za y in u, z Laplaceovo transformacijo dobimo k(s)ỹ(s) = β(s)ũ(s), k(s) = s n + k 1 s n k n, β(s) = β 0 s m + β 1 s m β m, ỹ(s) = L(y(t)) = ũ(s) = L(u(t)). 0 y(t)e st dt, Tako dobimo ỹ(s) = g(s)ũ(s), kjer je g(s) = β(s)/k(s) prenosna funkcija.

9 Oblika z ničlami, poli in ojačanjem Prenosna funkcija je racionalna funkcija, katere števec in imenovalec sta Laplaceovi transformiranki vhoda oziroma izhoda. Ničle karakterističnega polinoma k(s) so poli prenosne funkcije g(s), ničle prenosne funkcije pa so ničle β(s). Vsako prenosno funkcijo lahko zapišemo v t.i. obliki z ničlami, poli in ojačanjem kot g(s) = K (s z 1) (s z m ) (s µ 1 ) (s µ n ). Če poznamo vhod u(t) in s tem ũ(s), dobimo rešitev y(t) z razvojem v parcialne ulomke. Za enostavni pol µ i v razvoju g(s) v parcialne ulomke dobimo člen c i /(s µ i ). Od tod po inverzni Laplaceovi transformaciji dobimo v y(t) člen c i e µ i t. Podobno v primeru večkratnega pola v y(t) dobimo člen p i (t)e µ i t, kjer je p i polinom stopnje za eno manjše od večkratnosti pola µ i.

10 Impulzni odziv Impulzni odziv je izhod sistema, če za vhod vzamemo Diracovo delta funkcijo δ(t), ki je definirana z δ(t)dt = 1 in δ(t) = 0 za t 0 (to situacijo dobimo v limiti primerno izbranega zaporedja funkcij). V tem primeru vhod u(t) = δ(t) imenujemo enotski impulz, impulzni odziv pa označimo s h(t) = T [δ(t)]. Impulzni odziv opisuje sistem, saj zaradi u(t) = u(s)δ(t s)ds za poljuben vhod velja y(t) = T [u(t)] = u(s)h(t s)ds, izhod je konvolucija vhoda in impulznega odziva.

11 Stopnični odziv Zelo pomemben je tudi odziv sistema, če za vhod vzamemo enotsko stopnico e(t) = { 1 za t 0, 0 za t < 0. V tem primeru govorimo o stopničnem odzivu g(t) = T [e(t)]. Do stopničnega odziva pride npr. ko: spremenimo željeno temperaturo v klimatizirani sobi, spremenimo smer na avtomatskem pilotu, vključimo kakšen stroj.

12 Vhodno-izhodna stabilnost Definicija. Linearni zvezni časovno nespremenljivi sistem je vhodno-izhodno stabilen, kadar je v primeru omejenega vhoda tudi izhod omejen. Tedaj za vsako konstanto M > 0 obstaja N > 0, da iz u(t) M sledi y(t) N za vsak t 0. Sistem je vhodno-izhodno stabilen, če je njegov impulzni odziv h(t) v L 1 (R), torej obstaja konstanta K, da velja h(t) dt K.

13 Stabilnost je odvisna od polov y(t) Impulzni odziv stabilnega sistema t y(t) Impulzni odziv nestabilnega sistema t g 1 (s) = (s 4)(s+2) (s+1.5)(s+0.1 2i)(s+0.1+2i), g 2(s) = (s 4)(s+2) (s+1.5)(s 0.1 2i)(s 0.1+2i). Stabilnost sistema je odvisna od polov prenosne funkcije µ 1,..., µ n. Če za vse pole velja Re(µ i ) < 0, je sistem stabilen, če pa obstaja pol z Re(µ i ) > 0, je sistem nestabilen. V primeru enostavnih polov na imaginarni osi ostane odziv omejen in gre v primeru µ i = 0 proti konstanti, v primeru čisto imaginarnih polov pa proti sinusnemu nihanju.

14 Prehodni in stacionarni odziv y(t) Stopnicni odziv t g(s) = (s 1)(s+4) (s+1)(s+0.4 3i)(s+0.4+3i). Stopnični odziv lahko razdelimo na vsoto prehodnega odziva in stacionarnega odziva. Izhod je vsota funkcij oblike c ik t k e µ i t. V prehodni odziv pridejo členi, ki gredo proti 0, ko gre t, torej tisti z Re(µ i ) < 0, ostali členi pa v stacionarni odziv. Pri majhnem t, ko prevladuje prehodni odziv, se vrednosti lahko dosti razlikujejo od željene končne vrednosti.

15 Povratna zveza u(s) ~ e(s) ~ y(s) ~ + - g(s) h(s) V primeru povratne zveze imamo ẽ(s) = ũ(s) h(s)ỹ(s). Od tod dobimo Ko izrazimo ỹ(s), dobimo ỹ(s) = g(s)ẽ(s) = g(s)(ũ(s) h(s)ỹ(s)) ỹ(s) = g(s) 1 + g(s)h(s)ũ(s) = g z(s)ũ(s), kjer je g z zaprtozančna prenosna funkcija.

16 Frekvenčna prenosna funkcija Denimo, da imamo stabilen sistem. Če je vhod sinusni signal u(t) = u 0 cos(ωt), kjer je u 0 konstanta, potem tudi stacionarni odziv niha s frekvenco ω in ima obliko y(t) = u 0 g z (iω) cos[ωt + arg(g z (iω))]. To pomeni, da se amplituda pomnoži s faktorjem g z (iω), ki mu pravimo amplitudni odziv, faznemu premiku odziva arg(g z (iω)) pa pravimo fazni odziv. Funkcijo g z (iω), iz katere dobimo zgornji dve količini, imenujemo frekvenčna prenosna funkcija.

17 Bodejev diagram Če za izbrano frekvenčno območje narišemo grafa amplitudnega in faznega odziva dobimo Bodejev diagram. Pri tem amplitudni odziv merimo v decibelih kot fazni odziv pa v stopinjah. G(iω) db = 20 log 10 G(iω), Zgled. Bodejev diagram za sistem s prenosno funkcijo g(s) = Amplitudni odziv (s 1)(s+4) (s+1)(s+0.4 3i)(s+0.4+3i). Fazni odziv db Frekvenca (rad/s) Kot v stopinjah Frekvenca (rad/s)

18 Opis v prostoru stanj V prostoru stanj linearni zvezni časovno nespremenljivi sistem opišemo z enačbama ẋ(t) = Ax(t) + Bu(t), x(t 0 ) = x 0, t t 0, (2) y(t) = Cx(t) + Du(t), (3) kjer je A R n n matrika stanja, B R n m vhodna matrika, C R r n izhodna matrika, D R r m matrika direktnega prenosa, x(t) R n vektor stanja, u(t) R m vhodni signal, y(t) R r izhodni signal in običajno m n in r n. Enačba (2) je enačba stanja, (3) pa je izhodna enačba.

19 Opis v prostoru stanj 2 ẋ(t) = Ax(t) + Bu(t), x(t 0 ) = x 0, t t 0, y(t) = Cx(t) + Du(t). Z začetnim stanjem x(t 0 ) = x 0 in vhodom u na časovnem intervalu (t 0, t) je določen izhod za t t 0. [ ] A B Matrike A, B, C in D lahko sestavimo v bločno matriko. Velja še: C D če je m = 1 imamo enovhodni sistem in lahko pišemo B = b R n, če je m > 1 imamo večvhodni sistem, če je r = 1 imamo enoizhodni sistem in lahko pišemo C = c T za c R n, če je r > 1 imamo večizhodni sistem, v primeru m = 1 in r = 1 imamo univariantni sistem oz. SISO sistem, v primeru m > 1 in r > 1 imamo multivariantni sistem oz. MIMO sistem, če je u(t) 0, imamo nevsiljen sistem, ponavadi je D = 0.

20 Diskretni sistemi Pri nekaterih linearnih kontrolnih sistemih so lahko vektorji stanja, vhoda in izhoda definirani le ob fiksnih trenutkih t k = k t, kjer časovno konstanto t imenujemo interval vzorčenja. V tem primeru dobimo linearni diskretni časovno nespremenljivi linearni sistem x k+1 = A d x k + B d u k, y k+1 = C d x k + D d u k. Do diskretnega sistema pridemo lahko tudi z diskretizacijo zveznega sistema. V tem primeru predpostavimo, da je vhodni vektor u(t) konstanten na intervalu (k 1) t t < k t. Do takšne situacije pride npr. pri uporabi digitalnega krmiljenja.

21 Deskriptorski sistemi V nekaterih primerih ima linearni kontrolni sistem obliko za zvezni primer oziroma Eẋ(t) = Ax(t) + Bu(t), y(t) = Cx(t) + Du(t) Ex k+1 = A d x k + B d u k, y k+1 = C d x k + D d u k za diskretni primer, v obeh primerih je E R n n. Takšnim sistemom pravimo deskriptorski sistemi oz. singularni, če je E singularna. V primeru, ko je E nesingularna, lahko deskriptorski sistem prevedemo na standardno obliko, vendar to ni vedno priporočljivo.

22 Prenosna funkcija Tako kot pri klasični teoriji lahko tudi sedaj s pomočjo Laplaceove transformacije pridemo do prenosne funkcije. V zveznem primeru pri x(0) = 0 dobimo ỹ(s) = G(s)ũ(s), kjer sta ỹ(s) in ũ(s) Laplaceovi transformiranki u(t) in y(t), za prenosno funkcijo G(s) pa velja G(s) = C(sI A) 1 B + D. Sedaj so lastne vrednosti A poli prenosne funkcije, ki določajo obnašanje sistema.

23 Rešitev nevsiljenega sistema Rešitev nevsiljenega sistema ẋ = Ax, x(0) = x 0 je x(t) = e At x 0, kjer je e At eksponentna funkcija matrike. Nekaj njenih lastnosti je e At = (At) k k=0 k! = I + At (At)2 +, e A(t+s) = e At e As, e At je vedno nesingularna matrika, (e At ) 1 = e At, d dt (eat ) = Ae At = e At A. Matriko e At imenujemo tudi zvezna prehodna matrika stanja, saj velja x(t) = e A(t s) x(s) in z množenjem s prehodno matriko pridemo iz enega stanja v drugega.

24 Rešitev enačbe stanja V primeru nehomogene enačbe ẋ = Ax(t) + Bu(t), x(0) = x 0 je rešitev x(t) = e At x 0 + t 0 e A(t s) Bu(s)ds. Očitno je, da za reševanje enačbe stanja potrebujemo ekonomično in natančno računanje eksponentne funkcije matrike in računanje integralov z e At. Teoretično si sicer lahko pomagamo z Jordanovo formo, toda vemo, da je Jordanova forma numerično nestabilna. Pri diskretnem sistemu je rešitev homogene enačbe stanja x k+1 = Ax k podana z x k = A k x 0, rešitev nehomogene enačbe stanja x k+1 = Ax k + Bu k pa je x k = A k x 0 + k 1 i=0 A k i 1 Bu i. Tukaj je glavni problem, kako natančno in učinkovito izračunati potence A k.

25 Rešitev preko Jordanove forme Naj bo A = XJX 1, kjer je J Jordanova forma oblike J = diag(j 1, J 2,..., J m ), in kjer je J k Jordanova kletka dimenzije n k oblike λ k 1.. J k = λ k in n n m = n. Potem je e At = Xe Jt X 1 = Xdiag(e J 1 t, e J 2 t,....e J k t )X 1, kjer je 1 1 t 2! t e J k t = e λ k t t 2! t2 1 t 1 (n k 1)! tn k 1.

26 Stabilnost Definicija. Linearni zvezni časovno nespremenljivi invariantni sistem, opisan s homogeno enačbo ẋ = Ax(t), x(0) = x 0 (4) je asimptotično stabilen, če za vsak x 0 velja lim t x(t) = 0, stabilen, če za vsak x 0 obstaja konstanta c, da je x(t) < c, ko gre t, nestabilen, če obstaja x 0, pri katerem gre x(t), ko gre t. Stabilnost je odvisna od lastnih vrednosti matrike A. Izrek. Naj bodo λ 1,..., λ n lastne vrednosti matrike A. Potem za sistem (4) velja: Sistem je asimptotično stabilen, če za vse lastne vrednosti velja Re(λ k ) < 0. Sistem je stabilen, če za vse lastne vrednosti velja Re(λ k ) 0, tiste lastne vrednosti, kjer je Re(λ k ) = 0 pa so polenostavne. Sistem je nestabilen, če obstaja lastna vrednost z Re(λ k ) > 0 ali pa defektna lastna vrednost z Re(λ k ) = 0.

27 Definicija. Če za vse lastne vrednosti λ k matrike A velja Re(λ k ) < 0, potem je A stabilna matrika. Če omejimo x 0 na invariantni podprostor U matrike A, potem je U tudi invariantni podprostor za e At in velja x(t) U za poljuben t 0. Za takšne primere je pomembno, če je matrika A zožena na podprostor U, stabilna ali ne. Označimo C = {z C; Re(z) < 0}, ir = {z C; Re(z) = 0}, C + = {z C; Re(z) > 0}. R n lahko razdelimo na R n = U U 0 U +, kjer so U, U 0 in U + invariantni podprostori A, ki po vrsti pripadajo lastnim vrednostim iz C, ir in C +. Sedaj gre x(t) proti 0 natanko takrat, ko velja x 0 U, norma x(t) pa ostane omejena, če je x 0 U U 0. Zato lahko rečemo, da je U asimptotično stabilen, U U 0 stabilen, U + pa nestabilen podprostor sistema (4). Asimptotična stabilnost nam pri kontrolnem sistemu ẋ(t) = Ax(t) + Bu(t) zagotavlja, da bo pri omejenem vhodu u(t) tudi stanje x(t) omejeno. Obstajajo numerične metode s katerimi lahko določimo stabilnost sistema brez računanja lastnih vrednosti matrike A.

28 Podobno teorijo lahko razvijemo tudi za diskretne sisteme. Definicija. Sistem x k+1 = Ax k je asimptotično stabilen natanko tedaj, ko je ρ(a) < 1, stabilen kadar je ρ(a) = 1, tiste lastne vrednosti, kjer je λ k = 1 pa so polenostavne, nestabilen kadar je ρ(1) > 1 ali pa obstaja defektna lastna vrednost z λ k = 1. Definicija. Če za njen spektralni radij velja ρ(a) < 1, potem je A konvergentna matrika.

29 Vodljivost Definicija. Linearni kontrolni sistem ẋ(t) = Ax(t) + Bu(t), x(0) = x 0, je v celoti vodljiv, če za poljubno začetno stanje x 0 in poljubno predpisano končno stanje x f obstaja končni t f in kontrola u(t), 0 t t f, da je x(t f ) = x f. Če je sistem vodljiv, pravimo, da je par (A, B) vodljiv. Pri vodljivem sistemu lahko s primerno izbrano kontrolno funkcijo u iz poljubnega začetnega stanja v končnem času dosežemo poljubno predpisano končno stanje. Izkaže se, da lahko brez škode za splošnost vedno privzamemo, da je x f = 0. Izrek. Linearni kontrolni sistem je v celoti vodljiv natanko tedaj, ko ima n nm vodljivostna matrika P = [ B AB A n 1 B ] rang n.

30 V številnih primerih ne potrebujemo, da je sistem v celoti vodljiv. Prostor lahko razdelimo na vodljiv podprostor C in na nevodljiv podprostor C, pri čemer C sestavljajo tisti vektorji x 0, za katere velja, da lahko s primerno kontrolo v končnem času stanje pripeljemo v 0. Če želimo stabilizirati dani sistem, potem nam zadošča, da velja C U 0 U +. Če sistem izpolnjuje ta pogoj, potem pravimo, da se da stabilizirati. Ker je to odvisno le od matrik A in B, pravimo tudi, da se par (A, B) da stabilizirati. Seveda se sistem avtomatično da stabilizirati kadar je vodljiv.

31 Spoznavnost Definicija. Linearni kontrolni sistem ẋ(t) = Ax(t)+Bu(t), x(0) = x 0, y(t) = Cx(t) je v celoti spoznaven, če za vsako začetno stanje x 0 obstaja končni čas t f, da lahko iz poznavanja u(t) in y(t) za 0 t < t f določimo x 0. Spoznavnost pomeni, da lahko prostor stanj določimo le z opazovanjem. Vse je odvisno od para (A, C). Izrek. Linearni kontrolni sistem je v celoti spoznaven natanko tedaj, ko ima rn n spoznavnostna matrika C Q = CA. CA n 1 rang n. Ker je spoznavnostna matrika ravno transponirana vodljivostna matrika P za par (A T, C T ), lahko za ugotavljanje spoznavnosti uporabimo tudi kakšno izmed metod za ugotavljanje vodljivosti. Za linearni kontrolni sistem oz. za matrični par (C, A) pravimo, da je zaznaven, če se par (A T, C T ) da stabilizirati.

32 Razporejanje polov Najpreprostejši način zaprtozančnega linearnega sistema je, da uporabimo linearno povratno zvezo in za vhod uporabimo u(t) = Kx(t), kjer je K R m n povratna matrika. Seveda to lahko naredimo le, če imamo v vsakem trenutku dostop do stanja x(t). Enačba stanja v ustreznem zaprtozančnem sistemu je potem ẋ(t) = (A BK)x(t). Povratno matriko K določimo tako, da bodo lastne vrednosti A BK ležale v izbranem območju kompleksne ravnine. Izkaže se, da lahko pole razporedimo skoraj poljubno, saj velja naslednji izrek. Izrek. Naj bo Λ za konjugiranje zaprta množica n kompleksnih števil. Za poljubno tako množico Λ obstaja matrika K R m n pri kateri so lastne vrednosti A BK enake Λ natanko tedaj, ko je par (A, B) vodljiv. V primeru enovhodnega sistema je matrika K, s katero razporedimo pole, enolična, sicer pa imamo neskončno mnogo rešitev.

33 Optimalna kontrola Obstaja več vhodnih funkcij, s katerimi reguliramo sistem tako, da se, ko gre t, čim bolj ujema z zastavljenimi cilji. Ponavadi pa nam ne zadošča kakršna koli rešitev, temveč bi radi poiskali optimalno glede na določene kriterije. Npr.: pri uravnavanju temperature s klimatsko napravo bi radi porabili čim manj energije, z avtomobilom bi radi prišli iz enega kraja v drugega najhitreje. Pri problemu optimalne linearne kvadratične kontrole iščemo tisto vhodno funkcijo sistema, ki minimizira ( ) J(x) = x T (t)qx(t) + u T (t)ru(t) dt, (5) 0 kjer je Q = M T M semidefinitna matrika, R pa pozitivno definitna matrika. Matrika Q je utež stanja, matrika R pa utež kontrole.

34 Algebraična Riccatijeva enačba Izkaže se, da ima problem (5) rešitev, če se par (A, B) da stabilizirati in je par (A, Q) zaznaven. Do rešitve pridemo z reševanjem algebraične Riccatijeve enačbe XA + A T X + Q XBR 1 B T X = 0. (6) Če je X enolična pozitivno semidefinitna rešitev (6) in definiramo K = R 1 B T X, potem je optimalna vhodna funkcija u 0 (t), ki minimizira (5), podana z u 0 (t) = Kx(t). Velja tudi, da je zaprtozančna matrika A BK stabilna in da je minimalna vrednost J(x) enaka x T 0 Xx 0, kjer je x 0 = x(0). Definicija. Algebraični Riccatijevi enačbi XA + A T X + Q XSX = 0, (7) kjer je S = BR 1 B T pravimo zvezna algebraična Riccatijeva enačba oz. s kratico CARE. Če je simetrična matrika X taka rešitev CARE, da je matrika A SX stabilna, potem pravimo, da je X stabilizirajoča rešitev.

35 Hamiltonska matrika Definicija. Matriko H oblike H = [ A G Q A T ], kjer so A, G in Q n n matrike in sta G in Q simetrični, imenujemo Hamiltonska matrika. Riccatijevi enačbi (7) je pridružena Hamiltonska matrika H = ( ) A S Q A T. (8) Izkaže se, da ima v primeru, ko se par (A, B) da stabilizirati in je par (A, Q) zaznaven, Hamiltonska matrika (8) n lastnih vrednosti v C, n lastnih vrednosti v C + in nobenih lastnih vrednosti v ir. V tem primeru ima CARE (7) enolično stabilizirajočo rešitev X. Velja še, da so lastne vrednosti zaprtozančne matrike A BK ravno stabilne lastne vrednosti H.

36 Diskretna Riccatijeva enačba Pri diskretnih linearnih sistemih iščemo vhod, ki bo minimiziral J D (x) = (x T k Qx k + u k Ru k ). k=0 S tem problemom je povezana diskretna algebraična Riccatijeva enačba oziroma s kratico DARE. A T XA X + Q A T XB(R + B T XB) 1 B T XA = 0

37 Literatura [1] S. Barnett, R. G. Cameron: Introduction to Mathematical Control Theory, Second Edition, Clarendon Press, Oxford, [2] B. N. Datta: Numerical Methods for Linear Control Systems, Elsevier Academic Press, San Diego, [3] C. Moler, C. Van Loan: Nineteen Dubious Ways to Compute the Exponential of a Matrix, Twenty-Five Years Later, SIAM Review 45, 2003, str [4] P. Hr. Petkov, N. D. Christov, M. M. Konstantinov: Computational Methods for Linear Control Systems, Prentice Hall, 1991.

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 21. november Gregor Dolinar Matematika 1

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 21. november Gregor Dolinar Matematika 1 Matematika 1 Gregor Dolinar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani 21. november 2013 Hiperbolične funkcije Hiperbolični sinus sinhx = ex e x 2 20 10 3 2 1 1 2 3 10 20 hiperbolični kosinus coshx

Διαβάστε περισσότερα

Funkcijske vrste. Matematika 2. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 2. april Gregor Dolinar Matematika 2

Funkcijske vrste. Matematika 2. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 2. april Gregor Dolinar Matematika 2 Matematika 2 Gregor Dolinar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani 2. april 2014 Funkcijske vrste Spomnimo se, kaj je to številska vrsta. Dano imamo neko zaporedje realnih števil a 1, a 2, a

Διαβάστε περισσότερα

Diferencialna enačba, v kateri nastopata neznana funkcija in njen odvod v prvi potenci

Diferencialna enačba, v kateri nastopata neznana funkcija in njen odvod v prvi potenci Linearna diferencialna enačba reda Diferencialna enačba v kateri nastopata neznana funkcija in njen odvod v prvi potenci d f + p= se imenuje linearna diferencialna enačba V primeru ko je f 0 se zgornja

Διαβάστε περισσότερα

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 14. november Gregor Dolinar Matematika 1

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 14. november Gregor Dolinar Matematika 1 Matematika 1 Gregor Dolinar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani 14. november 2013 Kvadratni koren polinoma Funkcijo oblike f(x) = p(x), kjer je p polinom, imenujemo kvadratni koren polinoma

Διαβάστε περισσότερα

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 22. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 22. oktober Gregor Dolinar Matematika 1 Matematika 1 Gregor Dolinar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani 22. oktober 2013 Kdaj je zaporedje {a n } konvergentno, smo definirali s pomočjo limite zaporedja. Večkrat pa je dobro vedeti,

Διαβάστε περισσότερα

Numerične metode za linearne sisteme upravljanja

Numerične metode za linearne sisteme upravljanja Bor Plestenjak Numerične metode za linearne sisteme upravljanja skripta verzija: 3 april 212 Kazalo 1 Uvod 6 11 Sistemi upravljanja 6 12 Lastnosti sistemov 8 13 Laplaceova transformacija 12 14 Prenosna

Διαβάστε περισσότερα

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 5. december Gregor Dolinar Matematika 1

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 5. december Gregor Dolinar Matematika 1 Matematika 1 Gregor Dolinar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani 5. december 2013 Primer Odvajajmo funkcijo f(x) = x x. Diferencial funkcije Spomnimo se, da je funkcija f odvedljiva v točki

Διαβάστε περισσότερα

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 10. december Gregor Dolinar Matematika 1

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 10. december Gregor Dolinar Matematika 1 Matematika 1 Gregor Dolinar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani 10. december 2013 Izrek (Rolleov izrek) Naj bo f : [a,b] R odvedljiva funkcija in naj bo f(a) = f(b). Potem obstaja vsaj ena

Διαβάστε περισσότερα

matrike A = [a ij ] m,n αa 11 αa 12 αa 1n αa 21 αa 22 αa 2n αa m1 αa m2 αa mn se števanje po komponentah (matriki morata biti enakih dimenzij):

matrike A = [a ij ] m,n αa 11 αa 12 αa 1n αa 21 αa 22 αa 2n αa m1 αa m2 αa mn se števanje po komponentah (matriki morata biti enakih dimenzij): 4 vaja iz Matematike 2 (VSŠ) avtorica: Melita Hajdinjak datum: Ljubljana, 2009 matrike Matrika dimenzije m n je pravokotna tabela m n števil, ki ima m vrstic in n stolpcev: a 11 a 12 a 1n a 21 a 22 a 2n

Διαβάστε περισσότερα

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 12. november Gregor Dolinar Matematika 1

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 12. november Gregor Dolinar Matematika 1 Matematika 1 Gregor Dolinar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani 12. november 2013 Graf funkcije f : D R, D R, je množica Γ(f) = {(x,f(x)) : x D} R R, torej podmnožica ravnine R 2. Grafi funkcij,

Διαβάστε περισσότερα

Splošno o interpolaciji

Splošno o interpolaciji Splošno o interpolaciji J.Kozak Numerične metode II (FM) 2011-2012 1 / 18 O funkciji f poznamo ali hočemo uporabiti le posamezne podatke, na primer vrednosti r i = f (x i ) v danih točkah x i Izberemo

Διαβάστε περισσότερα

Podobnost matrik. Matematika II (FKKT Kemijsko inženirstvo) Diagonalizacija matrik

Podobnost matrik. Matematika II (FKKT Kemijsko inženirstvo) Diagonalizacija matrik Podobnost matrik Matematika II (FKKT Kemijsko inženirstvo) Matjaž Željko FKKT Kemijsko inženirstvo 14 teden (Zadnja sprememba: 23 maj 213) Matrika A R n n je podobna matriki B R n n, če obstaja obrnljiva

Διαβάστε περισσότερα

8. Posplošeni problem lastnih vrednosti

8. Posplošeni problem lastnih vrednosti 8. Posplošeni problem lastnih vrednosti Bor Plestenjak NLA 13. april 2010 Bor Plestenjak (NLA) 8. Posplošeni problem lastnih vrednosti 13. april 2010 1 / 15 Matrični šop Dani sta kvadratni n n matriki

Διαβάστε περισσότερα

Tretja vaja iz matematike 1

Tretja vaja iz matematike 1 Tretja vaja iz matematike Andrej Perne Ljubljana, 00/07 kompleksna števila Polarni zapis kompleksnega števila z = x + iy): z = rcos ϕ + i sin ϕ) = re iϕ Opomba: Velja Eulerjeva formula: e iϕ = cos ϕ +

Διαβάστε περισσότερα

13. Jacobijeva metoda za računanje singularnega razcepa

13. Jacobijeva metoda za računanje singularnega razcepa 13. Jacobijeva metoda za računanje singularnega razcepa Bor Plestenjak NLA 25. maj 2010 Bor Plestenjak (NLA) 13. Jacobijeva metoda za računanje singularnega razcepa 25. maj 2010 1 / 12 Enostranska Jacobijeva

Διαβάστε περισσότερα

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 15. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 15. oktober Gregor Dolinar Matematika 1 Matematika 1 Gregor Dolinar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani 15. oktober 2013 Oglejmo si, kako množimo dve kompleksni števili, dani v polarni obliki. Naj bo z 1 = r 1 (cosϕ 1 +isinϕ 1 )

Διαβάστε περισσότερα

Kvadratne forme. Poglavje XI. 1 Definicija in osnovne lastnosti

Kvadratne forme. Poglavje XI. 1 Definicija in osnovne lastnosti Poglavje XI Kvadratne forme V zadnjem poglavju si bomo ogledali še eno vrsto preslikav, ki jih tudi lahko podamo z matrikami. To so tako imenovane kvadratne forme, ki niso več linearne preslikave. Kvadratne

Διαβάστε περισσότερα

IZPIT IZ ANALIZE II Maribor,

IZPIT IZ ANALIZE II Maribor, Maribor, 05. 02. 200. (a) Naj bo f : [0, 2] R odvedljiva funkcija z lastnostjo f() = f(2). Dokaži, da obstaja tak c (0, ), da je f (c) = 2f (2c). (b) Naj bo f(x) = 3x 3 4x 2 + 2x +. Poišči tak c (0, ),

Διαβάστε περισσότερα

Reševanje sistema linearnih

Reševanje sistema linearnih Poglavje III Reševanje sistema linearnih enačb V tem kratkem poglavju bomo obravnavali zelo uporabno in zato pomembno temo linearne algebre eševanje sistemov linearnih enačb. Spoznali bomo Gaussovo (natančneje

Διαβάστε περισσότερα

Analiza 2 Rešitve 14. sklopa nalog

Analiza 2 Rešitve 14. sklopa nalog Analiza Rešitve 1 sklopa nalog Navadne diferencialne enačbe višjih redov in sistemi diferencialnih enačb (1) Reši homogene diferencialne enačbe drugega reda s konstantnimi koeficienti: (a) 6 + 8 0, (b)

Διαβάστε περισσότερα

Frekvenčna analiza neperiodičnih signalov. Analiza signalov prof. France Mihelič

Frekvenčna analiza neperiodičnih signalov. Analiza signalov prof. France Mihelič Frekvenčna analiza neperiodičnih signalov Analiza signalov prof. France Mihelič Vpliv postopka daljšanja periode na spekter periodičnega signala Opazujmo družino sodih periodičnih pravokotnih impulzov

Διαβάστε περισσότερα

KODE ZA ODKRIVANJE IN ODPRAVLJANJE NAPAK

KODE ZA ODKRIVANJE IN ODPRAVLJANJE NAPAK 1 / 24 KODE ZA ODKRIVANJE IN ODPRAVLJANJE NAPAK Štefko Miklavič Univerza na Primorskem MARS, Avgust 2008 Phoenix 2 / 24 Phoenix 3 / 24 Phoenix 4 / 24 Črtna koda 5 / 24 Črtna koda - kontrolni bit 6 / 24

Διαβάστε περισσότερα

Matematika 2. Diferencialne enačbe drugega reda

Matematika 2. Diferencialne enačbe drugega reda Matematika 2 Diferencialne enačbe drugega reda (1) Reši homogene diferencialne enačbe drugega reda s konstantnimi koeficienti: (a) y 6y + 8y = 0, (b) y 2y + y = 0, (c) y + y = 0, (d) y + 2y + 2y = 0. Rešitev:

Διαβάστε περισσότερα

Lastne vrednosti in lastni vektorji

Lastne vrednosti in lastni vektorji Poglavje VIII Lastne vrednosti in lastni vektorji V tem poglavju bomo privzeli, da so skalarji v vektorskih prostorih, koeficienti v matrikah itd., kompleksna števila. Algebraične operacije seštevanja,

Διαβάστε περισσότερα

Osnove matematične analize 2016/17

Osnove matematične analize 2016/17 Osnove matematične analize 216/17 Neža Mramor Kosta Fakulteta za računalništvo in informatiko Univerza v Ljubljani Kaj je funkcija? Funkcija je predpis, ki vsakemu elementu x iz definicijskega območja

Διαβάστε περισσότερα

Enačba, v kateri poleg neznane funkcije neodvisnih spremenljivk ter konstant nastopajo tudi njeni odvodi, se imenuje diferencialna enačba.

Enačba, v kateri poleg neznane funkcije neodvisnih spremenljivk ter konstant nastopajo tudi njeni odvodi, se imenuje diferencialna enačba. 1. Osnovni pojmi Enačba, v kateri poleg neznane funkcije neodvisnih spremenljivk ter konstant nastopajo tudi njeni odvodi, se imenuje diferencialna enačba. Primer 1.1: Diferencialne enačbe so izrazi: y

Διαβάστε περισσότερα

Navadne diferencialne enačbe

Navadne diferencialne enačbe Navadne diferencialne enačbe Navadne diferencialne enačbe prvega reda V celotnem poglavju bo y = dy dx. Diferencialne enačbe z ločljivima spremeljivkama Diferencialna enačba z ločljivima spremeljivkama

Διαβάστε περισσότερα

Iterativno reševanje sistemov linearnih enačb. Numerične metode, sistemi linearnih enačb. Numerične metode FE, 2. december 2013

Iterativno reševanje sistemov linearnih enačb. Numerične metode, sistemi linearnih enačb. Numerične metode FE, 2. december 2013 Numerične metode, sistemi linearnih enačb B. Jurčič Zlobec Numerične metode FE, 2. december 2013 1 Vsebina 1 z n neznankami. a i1 x 1 + a i2 x 2 + + a in = b i i = 1,..., n V matrični obliki zapišemo:

Διαβάστε περισσότερα

vezani ekstremi funkcij

vezani ekstremi funkcij 11. vaja iz Matematike 2 (UNI) avtorica: Melita Hajdinjak datum: Ljubljana, 2009 ekstremi funkcij več spremenljivk nadaljevanje vezani ekstremi funkcij Dana je funkcija f(x, y). Zanimajo nas ekstremi nad

Διαβάστε περισσότερα

Definicija. definiramo skalarni produkt. x i y i. in razdaljo. d(x, y) = x y = < x y, x y > = n (x i y i ) 2. i=1. i=1

Definicija. definiramo skalarni produkt. x i y i. in razdaljo. d(x, y) = x y = < x y, x y > = n (x i y i ) 2. i=1. i=1 Funkcije več realnih spremenljivk Osnovne definicije Limita in zveznost funkcije več spremenljivk Parcialni odvodi funkcije več spremenljivk Gradient in odvod funkcije več spremenljivk v dani smeri Parcialni

Διαβάστε περισσότερα

Osnove linearne algebre

Osnove linearne algebre Osnove linearne algebre Matrike Matrika razsežnosti n m je A = a 1 1 a 1 2 a 1 m a 2 1 a 2 2 a 2 m a n 1 a n 2 a n m Če je n = m, tedaj matriko imenujemo kvadratna matrika Elementi matrike so lahko realna

Διαβάστε περισσότερα

Izpeljava Jensenove in Hölderjeve neenakosti ter neenakosti Minkowskega

Izpeljava Jensenove in Hölderjeve neenakosti ter neenakosti Minkowskega Izeljava Jensenove in Hölderjeve neenakosti ter neenakosti Minkowskega 1. Najosnovnejše o konveksnih funkcijah Definicija. Naj bo X vektorski rostor in D X konveksna množica. Funkcija ϕ: D R je konveksna,

Διαβάστε περισσότερα

DISKRETNA FOURIERJEVA TRANSFORMACIJA

DISKRETNA FOURIERJEVA TRANSFORMACIJA 29.03.2004 Definicija DFT Outline DFT je linearna transformacija nekega vektorskega prostora dimenzije n nad obsegom K, ki ga označujemo z V K, pri čemer ima slednji lastnost, da vsebuje nek poseben element,

Διαβάστε περισσότερα

Funkcije več spremenljivk

Funkcije več spremenljivk DODATEK C Funkcije več spremenljivk C.1. Osnovni pojmi Funkcija n spremenljivk je predpis: f : D f R, (x 1, x 2,..., x n ) u = f (x 1, x 2,..., x n ) kjer D f R n imenujemo definicijsko območje funkcije

Διαβάστε περισσότερα

Linearne preslikave. Poglavje VII. 1 Definicija linearne preslikave in osnovne lastnosti

Linearne preslikave. Poglavje VII. 1 Definicija linearne preslikave in osnovne lastnosti Poglavje VII Linearne preslikave V tem poglavju bomo vektorske prostore označevali z U,V,W,... Vsi vektorski prostori bodo končnorazsežni. Zaradi enostavnosti bomo privzeli, da je pripadajoči obseg realnih

Διαβάστε περισσότερα

Matematika. Funkcije in enačbe

Matematika. Funkcije in enačbe Matematika Funkcije in enačbe (1) Nariši grafe naslednjih funkcij: (a) f() = 1, (b) f() = 3, (c) f() = 3. Rešitev: (a) Linearna funkcija f() = 1 ima začetno vrednost f(0) = 1 in ničlo = 1/. Definirana

Διαβάστε περισσότερα

Matematika I (VS) Univerza v Ljubljani, FE. Melita Hajdinjak 2013/14. Pregled elementarnih funkcij. Potenčna funkcija. Korenska funkcija.

Matematika I (VS) Univerza v Ljubljani, FE. Melita Hajdinjak 2013/14. Pregled elementarnih funkcij. Potenčna funkcija. Korenska funkcija. 1 / 46 Univerza v Ljubljani, FE Potenčna Korenska Melita Hajdinjak Matematika I (VS) Kotne 013/14 / 46 Potenčna Potenčna Funkcijo oblike f() = n, kjer je n Z, imenujemo potenčna. Število n imenujemo eksponent.

Διαβάστε περισσότερα

SKUPNE PORAZDELITVE VEČ SLUČAJNIH SPREMENLJIVK

SKUPNE PORAZDELITVE VEČ SLUČAJNIH SPREMENLJIVK SKUPNE PORAZDELITVE SKUPNE PORAZDELITVE VEČ SLUČAJNIH SPREMENLJIVK Kovaec vržemo trikrat. Z ozačimo število grbov ri rvem metu ( ali ), z Y a skuo število grbov (,, ali 3). Kako sta sremelivki i Y odvisi

Διαβάστε περισσότερα

diferencialne enačbe - nadaljevanje

diferencialne enačbe - nadaljevanje 12. vaja iz Matematike 2 (VSŠ) avtorica: Melita Hajdinjak datum: Ljubljana, 2009 diferencialne enačbe - nadaljevanje Ortogonalne trajektorije Dana je 1-parametrična družina krivulj F(x, y, C) = 0. Ortogonalne

Διαβάστε περισσότερα

Kotni funkciji sinus in kosinus

Kotni funkciji sinus in kosinus Kotni funkciji sinus in kosinus Oznake: sinus kota x označujemo z oznako sin x, kosinus kota x označujemo z oznako cos x, DEFINICIJA V PRAVOKOTNEM TRIKOTNIKU: Kotna funkcija sinus je definirana kot razmerje

Διαβάστε περισσότερα

8. Diskretni LTI sistemi

8. Diskretni LTI sistemi 8. Diskreti LI sistemi. Naloga Določite odziv diskretega LI sistema s podaim odzivom a eoti impulz, a podai vhodi sigal. h[] x[] - - 5 6 7 - - 5 6 7 LI sistem se a vsak eoti impulz δ[] a vhodu odzove z

Διαβάστε περισσότερα

11. Posplošeni problemi lastnih vrednosti

11. Posplošeni problemi lastnih vrednosti 11. Posplošeni problemi lastnih vrednosti Dani sta kvadratni n n matriki A in B. Množico vseh matrik oblike A λb, kjer je λ C, imenujemo matrični šop in označimo z (A, B) ali A λb. Karakteristični polinom

Διαβάστε περισσότερα

Tema 1 Osnove navadnih diferencialnih enačb (NDE)

Tema 1 Osnove navadnih diferencialnih enačb (NDE) Matematične metode v fiziki II 2013/14 Tema 1 Osnove navadnih diferencialnih enačb (NDE Diferencialne enačbe v fiziki Večina osnovnih enačb v fiziki je zapisana v obliki diferencialne enačbe. Za primer

Διαβάστε περισσότερα

1. Definicijsko območje, zaloga vrednosti. 2. Naraščanje in padanje, ekstremi. 3. Ukrivljenost. 4. Trend na robu definicijskega območja

1. Definicijsko območje, zaloga vrednosti. 2. Naraščanje in padanje, ekstremi. 3. Ukrivljenost. 4. Trend na robu definicijskega območja ZNAČILNOSTI FUNKCIJ ZNAČILNOSTI FUNKCIJE, KI SO RAZVIDNE IZ GRAFA. Deinicijsko območje, zaloga vrednosti. Naraščanje in padanje, ekstremi 3. Ukrivljenost 4. Trend na robu deinicijskega območja 5. Periodičnost

Διαβάστε περισσότερα

*M * Osnovna in višja raven MATEMATIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sobota, 4. junij 2011 SPOMLADANSKI IZPITNI ROK. Državni izpitni center

*M * Osnovna in višja raven MATEMATIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sobota, 4. junij 2011 SPOMLADANSKI IZPITNI ROK. Državni izpitni center Državni izpitni center *M40* Osnovna in višja raven MATEMATIKA SPOMLADANSKI IZPITNI ROK NAVODILA ZA OCENJEVANJE Sobota, 4. junij 0 SPLOŠNA MATURA RIC 0 M-40-- IZPITNA POLA OSNOVNA IN VIŠJA RAVEN 0. Skupaj:

Διαβάστε περισσότερα

FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO Matematika 4 Pisni izpit 22. junij Navodila

FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO Matematika 4 Pisni izpit 22. junij Navodila FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO Matematika 4 Pisni izpit 22 junij 212 Ime in priimek: Vpisna št: Navodila Pazljivo preberite besedilo naloge, preden se lotite reševanja Veljale bodo samo rešitve na papirju, kjer

Διαβάστε περισσότερα

Poliedri Ines Pogačar 27. oktober 2009

Poliedri Ines Pogačar 27. oktober 2009 Poliedri Ines Pogačar 27. oktober 2009 Pri linearnem programiranju imamo opravka s končnim sistemom neenakosti in končno spremenljivkami, torej je množica dopustnih rešitev presek končno mnogo polprostorov.

Διαβάστε περισσότερα

11. Vaja: BODEJEV DIAGRAM

11. Vaja: BODEJEV DIAGRAM . Vaja: BODEJEV DIAGRAM. Bodejev diagram sestavljata dva grafa: a) amplitudno frekvenčni diagram in b) fazno frekvenčni diagram Decibel je enota za razmerje dveh veličin. Definicija: B B 0log0 A A db Bodejeve

Διαβάστε περισσότερα

Domače naloge za 2. kolokvij iz ANALIZE 2b VEKTORSKA ANALIZA

Domače naloge za 2. kolokvij iz ANALIZE 2b VEKTORSKA ANALIZA Domače naloge za 2. kolokvij iz ANALIZE 2b VEKTORSKA ANALIZA. Naj bo vektorsko polje R : R 3 R 3 dano s predpisom R(x, y, z) = (2x 2 + z 2, xy + 2yz, z). Izračunaj pretok polja R skozi površino torusa

Διαβάστε περισσότερα

Dodatna poglavja iz linearne algebre za 1. letnik finančne matematike na FMF. Primož Moravec

Dodatna poglavja iz linearne algebre za 1. letnik finančne matematike na FMF. Primož Moravec Dodatna poglavja iz linearne algebre za 1 letnik finančne matematike na FMF Primož Moravec 13 september 2017 1 CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 51264(0758)

Διαβάστε περισσότερα

3.1 Reševanje nelinearnih sistemov

3.1 Reševanje nelinearnih sistemov 3.1 Reševanje nelinearnih sistemov Rešujemo sistem nelinearnih enačb f 1 (x 1, x 2,..., x n ) = 0 f 2 (x 1, x 2,..., x n ) = 0. f n (x 1, x 2,..., x n ) = 0. Pišemo F (x) = 0, kjer je x R n in F : R n

Διαβάστε περισσότερα

Kotne in krožne funkcije

Kotne in krožne funkcije Kotne in krožne funkcije Kotne funkcije v pravokotnem trikotniku Avtor: Rok Kralj, 4.a Gimnazija Vič, 009/10 β a c γ b α sin = a c cos= b c tan = a b cot = b a Sinus kota je razmerje kotu nasprotne katete

Διαβάστε περισσότερα

Kontrolne karte uporabljamo za sprotno spremljanje kakovosti izdelka, ki ga izdelujemo v proizvodnem procesu.

Kontrolne karte uporabljamo za sprotno spremljanje kakovosti izdelka, ki ga izdelujemo v proizvodnem procesu. Kontrolne karte KONTROLNE KARTE Kontrolne karte uporablamo za sprotno spremlane kakovosti izdelka, ki ga izdeluemo v proizvodnem procesu. Izvaamo stalno vzorčene izdelkov, npr. vsako uro, vsake 4 ure.

Διαβάστε περισσότερα

Matematika 1. Gabrijel Tomšič Bojan Orel Neža Mramor Kosta

Matematika 1. Gabrijel Tomšič Bojan Orel Neža Mramor Kosta Matematika Gabrijel Tomšič Bojan Orel Neža Mramor Kosta 6. november 200 Poglavje 2 Zaporedja in številske vrste 2. Zaporedja 2.. Uvod Definicija 2... Zaporedje (a n ) = a, a 2,..., a n,... je predpis,

Διαβάστε περισσότερα

D f, Z f. Lastnosti. Linearna funkcija. Definicija Linearna funkcija f : je definirana s predpisom f(x) = kx+n; k,

D f, Z f. Lastnosti. Linearna funkcija. Definicija Linearna funkcija f : je definirana s predpisom f(x) = kx+n; k, Linearna funkcija Linearna funkcija f : je definirana s predpisom f(x) = kx+n; k, n ᄀ. k smerni koeficient n začetna vrednost D f, Z f Definicijsko območje linearne funkcije so vsa realna števila. Zaloga

Διαβάστε περισσότερα

11.5 Metoda karakteristik za hiperbolične PDE

11.5 Metoda karakteristik za hiperbolične PDE 11.5 Metoda karakteristik za hiperbolične PDE Hiperbolična kvazi linearna PDE ima obliko au xx + bu xy + cu yy = f, (1) kjer so a, b, c, f funkcije x, y, u, u x in u y, ter velja b 2 4ac > 0. Če predpostavimo,

Διαβάστε περισσότερα

Problem lastnih vrednosti

Problem lastnih vrednosti Problem lastnih vrednosti Naj bo A R n n. Iščemo lastni par, da zanj velja Ax = λx, kjer je x C n, x 0 (desni) lastni vektor, λ C pa lastna vrednost. Vektor y 0, pri katerem je y H A = λy H, je levi lastni

Διαβάστε περισσότερα

8. Navadne diferencialne enačbe

8. Navadne diferencialne enačbe 8. Navadne diferencialne enačbe 8.1. Začetni problem prvega reda Iščemo funkcijo y(x), ki zadošča diferencialni enačbi y = f(x, y) in začetnemu pogoju y(x 0 ) = y 0, kjer je f dana dovolj gladka funkcija

Διαβάστε περισσότερα

Uporabna matematika za naravoslovce

Uporabna matematika za naravoslovce Uporabna matematika za naravoslovce Zapiski predavanj Študijski programi: Aplikativna kineziologija, Biodiverziteta Študijsko leto 203/4 doc.dr. Barbara Boldin Fakulteta za matematiko, naravoslovje in

Διαβάστε περισσότερα

V tem poglavju bomo vpeljali pojem determinante matrike, spoznali bomo njene lastnosti in nekaj metod za računanje determinant.

V tem poglavju bomo vpeljali pojem determinante matrike, spoznali bomo njene lastnosti in nekaj metod za računanje determinant. Poglavje IV Determinanta matrike V tem poglavju bomo vpeljali pojem determinante matrike, spoznali bomo njene lastnosti in nekaj metod za računanje determinant 1 Definicija Preden definiramo determinanto,

Διαβάστε περισσότερα

Na pregledni skici napišite/označite ustrezne točke in paraboli. A) 12 B) 8 C) 4 D) 4 E) 8 F) 12

Na pregledni skici napišite/označite ustrezne točke in paraboli. A) 12 B) 8 C) 4 D) 4 E) 8 F) 12 Predizpit, Proseminar A, 15.10.2015 1. Točki A(1, 2) in B(2, b) ležita na paraboli y = ax 2. Točka H leži na y osi in BH je pravokotna na y os. Točka C H leži na nosilki BH tako, da je HB = BC. Parabola

Διαβάστε περισσότερα

Matematika vaja. Matematika FE, Ljubljana, Slovenija Fakulteta za Elektrotehniko 1000 Ljubljana, Tržaška 25, Slovenija

Matematika vaja. Matematika FE, Ljubljana, Slovenija Fakulteta za Elektrotehniko 1000 Ljubljana, Tržaška 25, Slovenija Matematika 1 3. vaja B. Jurčič Zlobec 1 1 Univerza v Ljubljani, Fakulteta za Elektrotehniko 1000 Ljubljana, Tržaška 25, Slovenija Matematika FE, Ljubljana, Slovenija 2011 Določi stekališča zaporedja a

Διαβάστε περισσότερα

Booleova algebra. Izjave in Booleove spremenljivke

Booleova algebra. Izjave in Booleove spremenljivke Izjave in Booleove spremenljivke vsako izjavo obravnavamo kot spremenljivko če je izjava resnična (pravilna), ima ta spremenljivka vrednost 1, če je neresnična (nepravilna), pa vrednost 0 pravimo, da gre

Διαβάστε περισσότερα

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO MATEMATIKA II

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO MATEMATIKA II UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO Petra Žigert Pleteršek MATEMATIKA II Maribor, 2016 Kazalo Uvod v linearno algebro 1 1.1 Matrike................................ 1 1.2 Računanje

Διαβάστε περισσότερα

Funkcija je predpis, ki vsakemu elementu x iz definicijskega območja D R priredi neko število f (x) R.

Funkcija je predpis, ki vsakemu elementu x iz definicijskega območja D R priredi neko število f (x) R. II. FUNKCIJE 1. Osnovni pojmi 2. Sestavljanje funkcij 3. Pregled elementarnih funkcij 4. Zveznost Kaj je funkcija? Definicija Funkcija je predpis, ki vsakemu elementu x iz definicijskega območja D R priredi

Διαβάστε περισσότερα

Inverzni problem lastnih vrednosti evklidsko razdaljnih matrik

Inverzni problem lastnih vrednosti evklidsko razdaljnih matrik Univerza v Ljubljani Fakulteta za računalništvo in informatiko Fakulteta za matematiko in fiziko Peter Škvorc Inverzni problem lastnih vrednosti evklidsko razdaljnih matrik DIPLOMSKO DELO UNIVERZITETNI

Διαβάστε περισσότερα

Numerično reševanje. diferencialnih enačb II

Numerično reševanje. diferencialnih enačb II Numerčno reševanje dferencaln enačb I Dferencalne enačbe al ssteme dferencaln enačb rešujemo numerčno z več razlogov:. Ne znamo j rešt analtčno.. Posamezn del dferencalne enačbe podan tabelarčno. 3. Podatke

Διαβάστε περισσότερα

Spoznajmo sedaj definicijo in nekaj osnovnih primerov zaporedij števil.

Spoznajmo sedaj definicijo in nekaj osnovnih primerov zaporedij števil. Zaporedja števil V matematiki in fiziki pogosto operiramo s približnimi vrednostmi neke količine. Pri numeričnemu računanju lahko npr. število π aproksimiramo s števili, ki imajo samo končno mnogo neničelnih

Διαβάστε περισσότερα

Delovna točka in napajalna vezja bipolarnih tranzistorjev

Delovna točka in napajalna vezja bipolarnih tranzistorjev KOM L: - Komnikacijska elektronika Delovna točka in napajalna vezja bipolarnih tranzistorjev. Določite izraz za kolektorski tok in napetost napajalnega vezja z enim virom in napetostnim delilnikom na vhod.

Διαβάστε περισσότερα

1. Trikotniki hitrosti

1. Trikotniki hitrosti . Trikotniki hitrosti. Z radialno črpalko želimo črpati vodo pri pogojih okolice z nazivnim pretokom 0 m 3 /h. Notranji premer rotorja je 4 cm, zunanji premer 8 cm, širina rotorja pa je,5 cm. Frekvenca

Διαβάστε περισσότερα

Algebraične strukture

Algebraične strukture Poglavje V Algebraične strukture V tem poglavju bomo spoznali osnovne algebraične strukture na dani množici. Te so podane z eno ali dvema binarnima operacijama. Binarna operacija paru elementov iz množice

Διαβάστε περισσότερα

INŽENIRSKA MATEMATIKA I

INŽENIRSKA MATEMATIKA I INŽENIRSKA MATEMATIKA I REŠENE NALOGE za izredne študente VSŠ Tehnično upravljanje nepremičnin Marjeta Škapin Rugelj Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo Kazalo Števila in preslikave 5 Vektorji 6 Analitična

Διαβάστε περισσότερα

Univerza v Ljubljani Fakulteta za elektrotehniko. DISKRETNI REGULACIJSKI SISTEMI Zbirka rešenih problemov

Univerza v Ljubljani Fakulteta za elektrotehniko. DISKRETNI REGULACIJSKI SISTEMI Zbirka rešenih problemov Univerza v Ljubljani Fakulteta za elektrotehniko DISKRETNI REGULACIJSKI SISTEMI Zbirka rešenih problemov Sašo Blažič Ljubljana 008 Predgovor Delo je namenjeno študentom četrtega letnika smeri Avtomatika

Διαβάστε περισσότερα

II. LIMITA IN ZVEZNOST FUNKCIJ

II. LIMITA IN ZVEZNOST FUNKCIJ II. LIMITA IN ZVEZNOST FUNKCIJ. Preslikave med množicami Funkcija ali preslikava med dvema množicama A in B je predpis f, ki vsakemu elementu x množice A priredi natanko določen element y množice B. Važno

Διαβάστε περισσότερα

Problem lastnih vrednosti 1 / 20

Problem lastnih vrednosti 1 / 20 Problem lastnih vrednosti 1 / 20 2 / 20 1 Uvod 2 Potenčna metoda 3 Inverzna iteracija 4 QR iteracija 5 Metode za simetrične matrike Sturmovo zaporedje Jacobijeva iteracija 3 / 20 Uvod Naj bo A R n n. Paru

Διαβάστε περισσότερα

Vektorski prostori s skalarnim produktom

Vektorski prostori s skalarnim produktom Poglavje IX Vektorski prostori s skalarnim produktom Skalarni produkt dveh vektorjev v R n smo spoznali v prvem poglavju. Sedaj bomo pojem skalarnega produkta razširili na poljuben vektorski prostor V

Διαβάστε περισσότερα

cot x ni def. 3 1 KOTNE FUNKCIJE POLJUBNO VELIKEGA KOTA (A) Merske enote stopinja [ ] radian [rad] 1. Izrazi kot v radianih.

cot x ni def. 3 1 KOTNE FUNKCIJE POLJUBNO VELIKEGA KOTA (A) Merske enote stopinja [ ] radian [rad] 1. Izrazi kot v radianih. TRIGONOMETRIJA (A) Merske enote KOTNE FUNKCIJE POLJUBNO VELIKEGA KOTA stopinja [ ] radian [rad] 80 80 0. Izrazi kot v radianih. 0 90 5 0 0 70. Izrazi kot v stopinjah. 5 8 5 (B) Definicija kotnih funkcij

Διαβάστε περισσότερα

Kombinatorika. rekurzivnih enačb in rodovne funkcije. FMF Matematika Finančna matematika. Vladimir Batagelj. Ljubljana, april

Kombinatorika. rekurzivnih enačb in rodovne funkcije. FMF Matematika Finančna matematika. Vladimir Batagelj. Ljubljana, april FMF Matematika Finančna matematika Kombinatorika Reševanje rekurzivnih enačb in rodovne funkcije Vladimir Batagelj Math fun: Pascal triangle Ljubljana, april 2008 4. Dec 2012 različica: December 4, 2012

Διαβάστε περισσότερα

Matrike. Poglavje II. Matrika je pravokotna tabela realnih števil. Na primer: , , , 0 1

Matrike. Poglavje II. Matrika je pravokotna tabela realnih števil. Na primer: , , , 0 1 Poglavje II Matrike Matrika je pravokotna tabela realnih števil Na primer: [ ] 1 1 1, 2 3 1 1 0 1 3 2 1, 0 1 4 [ ] 2 7, Matrika je sestavljena iz vrstic in stolpcev Vrstici matrike [ ] 1 1 1 2 3 1 [ ]

Διαβάστε περισσότερα

Odvode odvisnih spremenljivk po neodvisni spremenljivki bomo označevali s piko: Sistem navadnih diferencialnih enačb prvega reda ima obliko:

Odvode odvisnih spremenljivk po neodvisni spremenljivki bomo označevali s piko: Sistem navadnih diferencialnih enačb prvega reda ima obliko: 4 Sisemi diferencialnih enačb V prakičnih primerih večkra naleimo na več diferencialnih enačb, ki opisujejo določen pojav in so medsebojno povezane edaj govorimo o sisemih diferencialnih enačb V eh enačbah

Διαβάστε περισσότερα

SEMINARSKA NALOGA Funkciji sin(x) in cos(x)

SEMINARSKA NALOGA Funkciji sin(x) in cos(x) FAKULTETA ZA MATEMATIKO IN FIZIKO Praktična Matematika-VSŠ(BO) Komuniciranje v matematiki SEMINARSKA NALOGA Funkciji sin(x) in cos(x) Avtorica: Špela Marinčič Ljubljana, maj 2011 KAZALO: 1.Uvod...1 2.

Διαβάστε περισσότερα

Numerične metode 2 (finančna matematika)

Numerične metode 2 (finančna matematika) Bor Plestenjak Numerične metode 2 (finančna matematika) delovna verzija verzija:. februar 203 Kazalo Nesimetrični problem lastnih vrednosti 5. Uvod............................................ 5.2 Schurova

Διαβάστε περισσότερα

5.1 Predpogojevanje. K 1 Ax = K 1 b,

5.1 Predpogojevanje. K 1 Ax = K 1 b, 5.1 Predpogojevanje Konvergenca metod podprostorov za reševanje linearnega sistema Ax = b je v veliki meri odvisna od razporeditve lastnih vrednosti (in lastnih vektorjev) matrike A. Kadar je konvergenca

Διαβάστε περισσότερα

MATEMATIKA 1 UNIVERZITETNI ŠTUDIJSKI PROGRAM BIOKEMIJA 1. LETNIK

MATEMATIKA 1 UNIVERZITETNI ŠTUDIJSKI PROGRAM BIOKEMIJA 1. LETNIK abc MATEMATIKA 1 UNIVERZITETNI ŠTUDIJSKI PROGRAM BIOKEMIJA 1. LETNIK ŠTEVILA PRIBLIŽNO RAČUNANJE PRIBLIŽNO RAČUNANJE Ta fosil dinozavra je star 7 milijonov in šest let, pravi paznik v muzeju.??? Ko sem

Διαβάστε περισσότερα

SIGNALI. Časovno zvezni in časovno diskretni signali

SIGNALI. Časovno zvezni in časovno diskretni signali SIGNALI Deterministični signali v časovno nespremenljivih sistemih Časovno zvezni in časovno diskretni signali Časovno zvezni signal je signal s(t), katerega neodvisna spremenljivka t lahko zavzame katerokoli

Διαβάστε περισσότερα

Matematika 1. Gregor Dolinar. 2. januar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. Gregor Dolinar Matematika 1

Matematika 1. Gregor Dolinar. 2. januar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. Gregor Dolinar Matematika 1 Mtemtik 1 Gregor Dolinr Fkultet z elektrotehniko Univerz v Ljubljni 2. jnur 2014 Gregor Dolinr Mtemtik 1 Izrek (Izrek o povprečni vrednosti) Nj bo m ntnčn spodnj mej in M ntnčn zgornj mej integrbilne funkcije

Διαβάστε περισσότερα

INTEGRALI RACIONALNIH FUNKCIJ

INTEGRALI RACIONALNIH FUNKCIJ UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA NIKA HREN INTEGRALI RACIONALNIH FUNKCIJ DIPLOMSKO DELO LJUBLJANA, 203 UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA MATEMATIKA - RAČUNALNIŠTVO NIKA HREN Mentor: izr.

Διαβάστε περισσότερα

Vaje iz MATEMATIKE 8. Odvod funkcije., pravimo, da je funkcija f odvedljiva v točki x 0 z odvodom. f (x f(x 0 + h) f(x 0 ) 0 ) := lim

Vaje iz MATEMATIKE 8. Odvod funkcije., pravimo, da je funkcija f odvedljiva v točki x 0 z odvodom. f (x f(x 0 + h) f(x 0 ) 0 ) := lim Študij AHITEKTURE IN URBANIZMA, šol l 06/7 Vaje iz MATEMATIKE 8 Odvod funkcije f( Definicija: Naj bo f definirana na neki okolici točke 0 Če obstaja lim 0 +h f( 0 h 0 h, pravimo, da je funkcija f odvedljiva

Διαβάστε περισσότερα

Univerza v Ljubljani Fakulteta za računalništvo in informatiko MATEMATIKA. Polona Oblak

Univerza v Ljubljani Fakulteta za računalništvo in informatiko MATEMATIKA. Polona Oblak Univerza v Ljubljani Fakulteta za računalništvo in informatiko MATEMATIKA Polona Oblak Ljubljana, 04 CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 5(075.8)(0.034.) OBLAK,

Διαβάστε περισσότερα

Realne funkcije. Elementarne funkcije. Polinomi in racionalne funkcije. Eksponentna funkcija a x : R R + FKKT Matematika 1

Realne funkcije. Elementarne funkcije. Polinomi in racionalne funkcije. Eksponentna funkcija a x : R R + FKKT Matematika 1 Realne funkcije Funkcija f denirana simetri nem intervalu D = ( a, a) ali D = [ a, a] (i) je soda, e velja f(x) = f( x), x D; (ii) je liha, e velja f(x) = f( x), x D. Naj bo f denirana D f in x 1, x 2

Διαβάστε περισσότερα

Definicija 1. Naj bo f : D odp R funkcija. Funkcija F : D odp R je primitivna funkcija funkcije f, če je odvedljiva in če velja F = f.

Definicija 1. Naj bo f : D odp R funkcija. Funkcija F : D odp R je primitivna funkcija funkcije f, če je odvedljiva in če velja F = f. Nedoločeni integral V tem razdelku si bomo pogledali operacijo, ki je na nek način inverzna odvajanju. Za dano funkcijo bomo poskušali poiskati neko drugo funkcijo, katere odvod bo ravno dana funkcija.

Διαβάστε περισσότερα

Diskretizacija signalov

Diskretizacija signalov SIGNALI Diskretni signali in sistemi Diskretizacija signalov V telekomunikacijah in drugih tehniških področjih je najpogosteje v rabi numerično procesiranje signalov. Pri numeričnih metodah je signal podan

Διαβάστε περισσότερα

VEKTORJI. Operacije z vektorji

VEKTORJI. Operacije z vektorji VEKTORJI Vektorji so matematični objekti, s katerimi opisujemo določene fizikalne količine. V tisku jih označujemo s krepko natisnjenimi črkami (npr. a), pri pisanju pa s puščico ( a). Fizikalne količine,

Διαβάστε περισσότερα

Matematika. BF Lesarstvo. Zapiski ob predavanjih v šolskem letu 2010/2011

Matematika. BF Lesarstvo. Zapiski ob predavanjih v šolskem letu 2010/2011 Matematika BF Lesarstvo Matjaž Željko Zapiski ob predavanjih v šolskem letu 00/0 Izpis: 9 avgust 0 Kazalo Števila 5 Naravna števila 5 Cela števila 6 3 Racionalna števila 6 4 Realna števila 7 5 Urejenost

Διαβάστε περισσότερα

22. Kdaj sta dva vektorja vzporedna? FGG geodezija UNI Matematika I, 2005/ Kdaj so vektorji a 1, a 2,..., a n linearno neodvisni?

22. Kdaj sta dva vektorja vzporedna? FGG geodezija UNI Matematika I, 2005/ Kdaj so vektorji a 1, a 2,..., a n linearno neodvisni? FGG geodezija UNI Matematika I, 2005/06 1. Definicija enakosti množic (funkcij, kompleksnih števil, urejenih n teric)? 2. Definicija kartezičnega produkta množic A in B. Definicija množice R n. 3. Popolna

Διαβάστε περισσότερα

PRIMER UPORABE FUNKCIJ 2. FUNKCIJE ENE SPREMENLJIVKE DEFINICIJA IN LASTNOSTI FUNKCIJE. Upogibni moment. M(X )=F A x qx2 2

PRIMER UPORABE FUNKCIJ 2. FUNKCIJE ENE SPREMENLJIVKE DEFINICIJA IN LASTNOSTI FUNKCIJE. Upogibni moment. M(X )=F A x qx2 2 3 4 PRIMER UPORABE FUNKCIJ Upogibni moment 2. FUNKCIJE ENE SPREMENLJIVKE T (x) =F A qx M(X )=F A x qx2 2 1 2 DEFINICIJA IN LASTNOSTI FUNKCIJE Naj bosta A in B neprazni množici. Enolična funkcija f : A

Διαβάστε περισσότερα

1 Fibonaccijeva stevila

1 Fibonaccijeva stevila 1 Fibonaccijeva stevila Fibonaccijevo število F n, kjer je n N, lahko definiramo kot število načinov zapisa števila n kot vsoto sumandov, enakih 1 ali Na primer, število 4 lahko zapišemo v obliki naslednjih

Διαβάστε περισσότερα

Matematika. BF Lesarstvo. Zapiski ob predavanjih v šolskem letu 2009/2010

Matematika. BF Lesarstvo. Zapiski ob predavanjih v šolskem letu 2009/2010 Matematika BF Lesarstvo Matjaž Željko Zapiski ob predavanjih v šolskem letu 009/00 Izpis: 9 januar 00 KAZALO Kazalo Števila 5 Naravna števila 5 Cela števila 6 3 Racionalna števila 6 4 Realna števila 7

Διαβάστε περισσότερα

Oznake in osnovne definicije

Oznake in osnovne definicije Oznake in osnovne definicije B Plestenjak, JKozak: Numerične metode 2011-2012 1 / 53 Sistem n linearnih enačb z n neznankami a 11 x 1 + a 12 x 2 + + a 1n x n = b 1 a 21 x 1 + a 22 x 2 + + a 2n x n = b

Διαβάστε περισσότερα

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO MATEMATIKA III

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO MATEMATIKA III UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO Petra Žigert Pleteršek MATEMATIKA III Maribor, september 215 ii Kazalo Diferencialni račun vektorskih funkcij 1 1.1 Skalarne funkcije...........................

Διαβάστε περισσότερα