裝配式建築

[拼音]：fenbu canshu xitong

[英文]：distributed paramenter systems

狀態變化不能只用有限個引數而必須用場（一維或多維空間變數的函式）來描述的系統。在實際問題中，引數的分佈性質是普遍存在的。在很多情況下可以部分甚至全部地忽略這種分佈性質，以便簡化對問題的研究。例如，對於一個有質量分佈的彈性飛行器，在研究它的扭轉運動時，必須考察其內部各點的運動，把它當作分佈引數系統。但在研究它的運動軌線時，就不必逐點考慮其內部運動，而把質量集中到質心來分析，即把它當作集中引數系統。可以用有限個變數描述的系統，稱為集中引數系統或集總引數系統。分佈引數系統的典型例項有：電磁場、引力場、溫度場等物理場，彈性樑型的運動體,大型加熱爐,水輪機和汽輪機，化學反應器中的物質分佈狀態,長導線中的電壓和電流等控制物件,環境系統（如汙染物在一區域內的分佈），生態系統（如物種的空間分佈），社會系統（如人口密度分佈）等。此外,若運動過程包含因在某種場內傳遞而造成的時滯,則這種時滯系統也屬於分佈引數系統。分佈引數系統廣泛應用於熱工、化工、導彈、航天、航空、核裂、聚變等工程系統，以及生態系統、環境系統、社會系統等。

發展概況

1954年錢學森在《工程控制論》一書中討論了熱傳導過程的分佈引數系統問題，最早使用了無窮階傳遞函式的概念。1961年А．Г．布特科夫斯基以熱軌鋼問題為背景，討論了分佈引數系統的最優控制問題。1964年王耿介研究了分佈引數系統的穩定性、能控性、能觀測性、最優控制等問題。在這之前，J.L.萊恩斯在現代泛函分析和偏微分方程理論的基礎上，對分佈引數系統理論進行過廣泛深入的研究。隨後宋健、關肇直等人對分佈引數受控物件和集中引數控制器互相耦合的分佈引數控制系統從理論上進行了系統的研究。在分佈引數系統理論的發展過程中，頻率域方法與時間域方法是並行發展的。從20世紀60年代開始它們有了很大發展。現代偏微分方程和泛函分析理論成果的應用，為分佈引數系統建立了嚴格的理論基礎，提供了有力的研究工具。在分佈引數系統的鎮定、最優控制、能控性和能觀測性以及分佈引數的辨識和濾波問題上，都已取得類似於集中引數系統的成果，也可認為是集中引數系統相應結果的推廣。但在這個領域中可用來解決工程實際問題的成果還不多。

控制方式

受控物件或控制器需要用分佈引數描述的控制系統稱為分佈引數控制系統。在工程技術中除受控物件外，控制裝置或執行機構也可能是分佈引數系統。例如當液壓或氣動執行機構的油路或氣路結構複雜且線路過長時，在其運動規律中必須同時考慮流體(工作體)本身的狀態變化，這種變化狀態也是由分佈引數描述的。但這種情況常常不是所希望的。分佈引數控制器由於難以實現而很少採用。大量的情況為受控物件是分佈引數系統，而控制器是集中引數系統。分佈引數控制系統有三種控制方式。

（1）點控制方式：將控制作用加在控制物件的幾個孤立點處。

（2）分佈控制方式：將控制作用加在控制物件的幾個區域內。

（3）邊界控制方式：將控制作用加在控制物件邊界上。這種控制又有點控制和分佈控制之分。類似地，測量方式也可分為點測量、分佈測量和邊界測量。

系統特點

自動控制理論中關於集中引數系統的幾乎所有研究課題，包括穩定性、傳遞函式、能控性、能觀測性、最優控制（見最優控制理論）等，也都是分佈引數系統中所要研究的內容。集中引數系統用常微分方程描述，而分佈引數系統是用偏微分方程描述的。為確定分佈引數系統的運動，除系統的初始條件外還需要知道邊界條件。下圖表示牆的一維熱傳導控制過程。牆厚為l，熱傳導係數為k，熱容量為c；x為沿厚度方向的座標,t為時間變數。牆左側（x＝0處）的溫度u(t)為控制量,右側(x≥l處)為絕熱壁。牆內各點的溫度為y(t，x)，它滿足如下拋物型偏微分方程：