[足式机器人]Part2 Dr. CAN学习笔记-Ch00 - 数学知识基础

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Dr. CAN学习笔记-Ch00 - 数学知识基础

  • 1. Ch0-1矩阵的导数运算
    • 1.1标量向量方程对向量求导,分母布局,分子布局
      • 1.1.1 标量方程对向量的导数
      • 1.1.2 向量方程对向量的导数
    • 1.2 案例分析,线性回归
    • 1.3 矩阵求导的链式法则
  • 2. Ch0-2 特征值与特征向量
    • 2.1 定义
      • 2.1.1 线性变换
      • 2.1.2 求解特征值,特征向量
      • 2.1.3 应用:对角化矩阵——解耦Decouple
    • 2.2 Summary
  • 3. Ch0-3线性化Linearization
    • 3.1 线性系统 Linear System 与 叠加原理 Superposition
    • 3.2 线性化:Taylor Series
    • 3.3 Summary
  • 4. Ch0-4线性时不变系统中的冲激响应与卷积
    • 4.1 LIT System:Linear Time Invariant
    • 4.2 卷积 Convolution
    • 4.3 单位冲激 Unit Impulse——Dirac Delta
  • 5. Ch0-5Laplace Transform of Convolution卷积的拉普拉斯变换
  • 6. Ch0-6复数Complex Number
  • 7. Ch0-7欧拉公式的证明
  • 8. Ch0-8Matlab/Simulink传递函数Transfer Function
  • 9. Ch0-9阈值选取-机器视觉中应用正态分布和6-sigma


1. Ch0-1矩阵的导数运算

1.1标量向量方程对向量求导,分母布局,分子布局

1.1.1 标量方程对向量的导数

  • y y y 为 一元向量 或 二元向量
    在这里插入图片描述
  • y y y为多元向量
    y ⃗ = [ y 1 , y 2 , ⋯ , y n ] ⇒ ∂ f ( y ⃗ ) ∂ y ⃗ \vec{y}=\left[ y_1,y_2,\cdots ,y_{\mathrm{n}} \right] \Rightarrow \frac{\partial f\left( \vec{y} \right)}{\partial \vec{y}} y ​=[y1​,y2​,⋯,yn​]⇒∂y ​∂f(y ​)​
    其中: f ( y ⃗ ) f\left( \vec{y} \right) f(y ​) 为标量 1 × 1 1\times 1 1×1, y ⃗ \vec{y} y ​为向量 1 × n 1\times n 1×n
  1. 分母布局 Denominator Layout——行数与分母相同
    ∂ f ( y ⃗ ) ∂ y ⃗ = [ ∂ f ( y ⃗ ) ∂ y 1 ⋮ ∂ f ( y ⃗ ) ∂ y n ] n × 1 \frac{\partial f\left( \vec{y} \right)}{\partial \vec{y}}=\left[ \begin{array}{c} \frac{\partial f\left( \vec{y} \right)}{\partial y_1}\\ \vdots\\ \frac{\partial f\left( \vec{y} \right)}{\partial y_{\mathrm{n}}}\\ \end{array} \right] _{n\times 1} ∂y ​∂f(y ​)​= ​∂y1​∂f(y ​)​⋮∂yn​∂f(y ​)​​ ​n×1​
  2. 分子布局 Nunerator Layout——行数与分子相同
    ∂ f ( y ⃗ ) ∂ y ⃗ = [ ∂ f ( y ⃗ ) ∂ y 1 ⋯ ∂ f ( y ⃗ ) ∂ y n ] 1 × n \frac{\partial f\left( \vec{y} \right)}{\partial \vec{y}}=\left[ \begin{matrix} \frac{\partial f\left( \vec{y} \right)}{\partial y_1}& \cdots& \frac{\partial f\left( \vec{y} \right)}{\partial y_{\mathrm{n}}}\\ \end{matrix} \right] _{1\times n} ∂y ​∂f(y ​)​=[∂y1​∂f(y ​)​​⋯​∂yn​∂f(y ​)​​]1×n​

1.1.2 向量方程对向量的导数

f ⃗ ( y ⃗ ) = [ f ⃗ 1 ( y ⃗ ) ⋮ f ⃗ n ( y ⃗ ) ] n × 1 , y ⃗ = [ y 1 ⋮ y m ] m × 1 \vec{f}\left( \vec{y} \right) =\left[ \begin{array}{c} \vec{f}_1\left( \vec{y} \right)\\ \vdots\\ \vec{f}_{\mathrm{n}}\left( \vec{y} \right)\\ \end{array} \right] _{n\times 1},\vec{y}=\left[ \begin{array}{c} y_1\\ \vdots\\ y_{\mathrm{m}}\\ \end{array} \right] _{\mathrm{m}\times 1} f ​(y ​)= ​f ​1​(y ​)⋮f ​n​(y ​)​ ​n×1​,y ​= ​y1​⋮ym​​ ​m×1​
∂ f ⃗ ( y ⃗ ) n × 1 ∂ y ⃗ m × 1 = [ ∂ f ⃗ ( y ⃗ ) ∂ y 1 ⋮ ∂ f ⃗ ( y ⃗ ) ∂ y m ] m × 1 = [ ∂ f 1 ( y ⃗ ) ∂ y 1 ⋯ ∂ f n ( y ⃗ ) ∂ y 1 ⋮ ⋱ ⋮ ∂ f 1 ( y ⃗ ) ∂ y m ⋯ ∂ f n ( y ⃗ ) ∂ y m ] m × n \frac{\partial \vec{f}\left( \vec{y} \right) _{n\times 1}}{\partial \vec{y}_{\mathrm{m}\times 1}}=\left[ \begin{array}{c} \frac{\partial \vec{f}\left( \vec{y} \right)}{\partial y_1}\\ \vdots\\ \frac{\partial \vec{f}\left( \vec{y} \right)}{\partial y_{\mathrm{m}}}\\ \end{array} \right] _{\mathrm{m}\times 1}=\left[ \begin{matrix} \frac{\partial f_1\left( \vec{y} \right)}{\partial y_1}& \cdots& \frac{\partial f_{\mathrm{n}}\left( \vec{y} \right)}{\partial y_1}\\ \vdots& \ddots& \vdots\\ \frac{\partial f_1\left( \vec{y} \right)}{\partial y_{\mathrm{m}}}& \cdots& \frac{\partial f_{\mathrm{n}}\left( \vec{y} \right)}{\partial y_{\mathrm{m}}}\\ \end{matrix} \right] _{\mathrm{m}\times \mathrm{n}} ∂y ​m×1​∂f ​(y ​)n×1​​= ​∂y1​∂f ​(y ​)​⋮∂ym​∂f ​(y ​)​​ ​m×1​= ​∂y1​∂f1​(y ​)​⋮∂ym​∂f1​(y ​)​​⋯⋱⋯​∂y1​∂fn​(y ​)​⋮∂ym​∂fn​(y ​)​​ ​m×n​, 为分母布局

若: y ⃗ = [ y 1 ⋮ y m ] m × 1 , A = [ a 11 ⋯ a 1 n ⋮ ⋱ ⋮ a m 1 ⋯ a m n ] \vec{y}=\left[ \begin{array}{c} y_1\\ \vdots\\ y_{\mathrm{m}}\\ \end{array} \right] _{\mathrm{m}\times 1}, A=\left[ \begin{matrix} a_{11}& \cdots& a_{1\mathrm{n}}\\ \vdots& \ddots& \vdots\\ a_{\mathrm{m}1}& \cdots& a_{\mathrm{mn}}\\ \end{matrix} \right] y ​= ​y1​⋮ym​​ ​m×1​,A= ​a11​⋮am1​​⋯⋱⋯​a1n​⋮amn​​ ​, 则有:

  • ∂ A y ⃗ ∂ y ⃗ = A T \frac{\partial A\vec{y}}{\partial \vec{y}}=A^{\mathrm{T}} ∂y ​∂Ay ​​=AT(分母布局)
  • ∂ y ⃗ T A y ⃗ ∂ y ⃗ = A y ⃗ + A T y ⃗ \frac{\partial \vec{y}^{\mathrm{T}}A\vec{y}}{\partial \vec{y}}=A\vec{y}+A^{\mathrm{T}}\vec{y} ∂y ​∂y ​TAy ​​=Ay ​+ATy ​, 当 A = A T A=A^{\mathrm{T}} A=AT时, ∂ y ⃗ T A y ⃗ ∂ y ⃗ = 2 A y ⃗ \frac{\partial \vec{y}^{\mathrm{T}}A\vec{y}}{\partial \vec{y}}=2A\vec{y} ∂y ​∂y ​TAy ​​=2Ay ​

若为分子布局,则有: ∂ A y ⃗ ∂ y ⃗ = A \frac{\partial A\vec{y}}{\partial \vec{y}}=A ∂y ​∂Ay ​​=A

1.2 案例分析,线性回归

  • ∂ A y ⃗ ∂ y ⃗ = A T \frac{\partial A\vec{y}}{\partial \vec{y}}=A^{\mathrm{T}} ∂y ​∂Ay ​​=AT(分母布局)
  • ∂ y ⃗ T A y ⃗ ∂ y ⃗ = A y ⃗ + A T y ⃗ \frac{\partial \vec{y}^{\mathrm{T}}A\vec{y}}{\partial \vec{y}}=A\vec{y}+A^{\mathrm{T}}\vec{y} ∂y ​∂y ​TAy ​​=Ay ​+ATy ​, 当 A = A T A=A^{\mathrm{T}} A=AT时, ∂ y ⃗ T A y ⃗ ∂ y ⃗ = 2 A y ⃗ \frac{\partial \vec{y}^{\mathrm{T}}A\vec{y}}{\partial \vec{y}}=2A\vec{y} ∂y ​∂y ​TAy ​​=2Ay ​

Linear Regression 线性回归
z ^ = y 1 + y 2 x ⇒ J = ∑ i = 1 n [ z i − ( y 1 + y 2 x i ) ] 2 \hat{z}=y_1+y_2x\Rightarrow J=\sum_{i=1}^n{\left[ z_i-\left( y_1+y_2x_i \right) \right] ^2} z^=y1​+y2​x⇒J=i=1∑n​[zi​−(y1​+y2​xi​)]2
找到 y 1 , y 2 y_1,y_2 y1​,y2​ 使得 J J J最小

z ⃗ = [ z 1 ⋮ z n ] , [ x ⃗ ] = [ 1 x 1 ⋮ ⋮ 1 x n ] , y ⃗ = [ y 1 y 2 ] ⇒ z ⃗ ^ = [ x ⃗ ] y ⃗ = [ y 1 + y 2 x 1 ⋮ y 1 + y 2 x n ] \vec{z}=\left[ \begin{array}{c} z_1\\ \vdots\\ z_{\mathrm{n}}\\ \end{array} \right] ,\left[ \vec{x} \right] =\left[ \begin{array}{l} 1& x_1\\ \vdots& \vdots\\ 1& x_{\mathrm{n}}\\ \end{array} \right] ,\vec{y}=\left[ \begin{array}{c} y_1\\ y_2\\ \end{array} \right] \Rightarrow \hat{\vec{z}}=\left[ \vec{x} \right] \vec{y}=\left[ \begin{array}{c} y_1+y_2x_1\\ \vdots\\ y_1+y_2x_{\mathrm{n}}\\ \end{array} \right] z = ​z1​⋮zn​​ ​,[x ]= ​1⋮1​x1​⋮xn​​ ​,y ​=[y1​y2​​]⇒z ^=[x ]y ​= ​y1​+y2​x1​⋮y1​+y2​xn​​ ​
J = [ z ⃗ − z ⃗ ^ ] T [ z ⃗ − z ⃗ ^ ] = [ z ⃗ − [ x ⃗ ] y ⃗ ] T [ z ⃗ − [ x ⃗ ] y ⃗ ] = z ⃗ z ⃗ T − z ⃗ T [ x ⃗ ] y ⃗ − y ⃗ T [ x ⃗ ] T z ⃗ + y ⃗ T [ x ⃗ ] T [ x ⃗ ] y ⃗ J=\left[ \vec{z}-\hat{\vec{z}} \right] ^{\mathrm{T}}\left[ \vec{z}-\hat{\vec{z}} \right] =\left[ \vec{z}-\left[ \vec{x} \right] \vec{y} \right] ^{\mathrm{T}}\left[ \vec{z}-\left[ \vec{x} \right] \vec{y} \right] =\vec{z}\vec{z}^{\mathrm{T}}-\vec{z}^{\mathrm{T}}\left[ \vec{x} \right] \vec{y}-\vec{y}^{\mathrm{T}}\left[ \vec{x} \right] ^{\mathrm{T}}\vec{z}+\vec{y}^{\mathrm{T}}\left[ \vec{x} \right] ^{\mathrm{T}}\left[ \vec{x} \right] \vec{y} J=[z −z ^]T[z −z ^]=[z −[x ]y ​]T[z −[x ]y ​]=z z T−z T[x ]y ​−y ​T[x ]Tz +y ​T[x ]T[x ]y ​
其中: ( z ⃗ T [ x ⃗ ] y ⃗ ) T = y ⃗ T [ x ⃗ ] T z ⃗ \left( \vec{z}^{\mathrm{T}}\left[ \vec{x} \right] \vec{y} \right) ^{\mathrm{T}}=\vec{y}^{\mathrm{T}}\left[ \vec{x} \right] ^{\mathrm{T}}\vec{z} (z T[x ]y ​)T=y ​T[x ]Tz , 则有:
J = z ⃗ z ⃗ T − 2 z ⃗ T [ x ⃗ ] y ⃗ + y ⃗ T [ x ⃗ ] T [ x ⃗ ] y ⃗ J=\vec{z}\vec{z}^{\mathrm{T}}-2\vec{z}^{\mathrm{T}}\left[ \vec{x} \right] \vec{y}+\vec{y}^{\mathrm{T}}\left[ \vec{x} \right] ^{\mathrm{T}}\left[ \vec{x} \right] \vec{y} J=z z T−2z T[x ]y ​+y ​T[x ]T[x ]y ​
进而:
∂ J ∂ y ⃗ = 0 − 2 ( z ⃗ T [ x ⃗ ] ) T + 2 [ x ⃗ ] T [ x ⃗ ] y ⃗ = ∇ y ⃗ ⟹ ∂ J ∂ y ⃗ ∗ = 0 , y ⃗ ∗ = ( [ x ⃗ ] T [ x ⃗ ] ) − 1 [ x ⃗ ] T z ⃗ \frac{\partial J}{\partial \vec{y}}=0-2\left( \vec{z}^{\mathrm{T}}\left[ \vec{x} \right] \right) ^{\mathrm{T}}+2\left[ \vec{x} \right] ^{\mathrm{T}}\left[ \vec{x} \right] \vec{y}=\nabla \vec{y}\Longrightarrow \frac{\partial J}{\partial \vec{y}^*}=0,\vec{y}^*=\left( \left[ \vec{x} \right] ^{\mathrm{T}}\left[ \vec{x} \right] \right) ^{-1}\left[ \vec{x} \right] ^{\mathrm{T}}\vec{z} ∂y ​∂J​=0−2(z T[x ])T+2[x ]T[x ]y ​=∇y ​⟹∂y ​∗∂J​=0,y ​∗=([x ]T[x ])−1[x ]Tz
其中: ( [ x ⃗ ] T [ x ⃗ ] ) − 1 \left( \left[ \vec{x} \right] ^{\mathrm{T}}\left[ \vec{x} \right] \right) ^{-1} ([x ]T[x ])−1不一定有解,则 y ⃗ ∗ \vec{y}^* y ​∗无法得到解析解——定义初始 y ⃗ ∗ \vec{y}^* y ​∗, y ⃗ ∗ = y ⃗ ∗ − α ∇ , α = [ α 1 0 0 α 2 ] \vec{y}^*=\vec{y}^*-\alpha \nabla ,\alpha =\left[ \begin{matrix} \alpha _1& 0\\ 0& \alpha _2\\ \end{matrix} \right] y ​∗=y ​∗−α∇,α=[α1​0​0α2​​]
其中: α \alpha α称为学习率,对 x x x而言则需进行归一化

1.3 矩阵求导的链式法则

标量函数: J = f ( y ( u ) ) , ∂ J ∂ u = ∂ J ∂ y ∂ y ∂ u J=f\left( y\left( u \right) \right) ,\frac{\partial J}{\partial u}=\frac{\partial J}{\partial y}\frac{\partial y}{\partial u} J=f(y(u)),∂u∂J​=∂y∂J​∂u∂y​

标量对向量求导: J = f ( y ⃗ ( u ⃗ ) ) , y ⃗ = [ y 1 ( u ⃗ ) ⋮ y m ( u ⃗ ) ] m × 1 , u ⃗ = [ u ⃗ 1 ⋮ u ⃗ n ] n × 1 J=f\left( \vec{y}\left( \vec{u} \right) \right) ,\vec{y}=\left[ \begin{array}{c} y_1\left( \vec{u} \right)\\ \vdots\\ y_{\mathrm{m}}\left( \vec{u} \right)\\ \end{array} \right] _{m\times 1},\vec{u}=\left[ \begin{array}{c} \vec{u}_1\\ \vdots\\ \vec{u}_{\mathrm{n}}\\ \end{array} \right] _{\mathrm{n}\times 1} J=f(y ​(u )),y ​= ​y1​(u )⋮ym​(u )​ ​m×1​,u = ​u 1​⋮u n​​ ​n×1​

分析: ∂ J 1 × 1 ∂ u n × 1 n × 1 = ∂ J ∂ y m × 1 m × 1 ∂ y m × 1 ∂ u n × 1 n × m \frac{\partial J_{1\times 1}}{\partial u_{\mathrm{n}\times 1}}_{\mathrm{n}\times 1}=\frac{\partial J}{\partial y_{m\times 1}}_{m\times 1}\frac{\partial y_{m\times 1}}{\partial u_{\mathrm{n}\times 1}}_{\mathrm{n}\times \mathrm{m}} ∂un×1​∂J1×1​​n×1​=∂ym×1​∂J​m×1​∂un×1​∂ym×1​​n×m​ 无法相乘

y ⃗ = [ y 1 ( u ⃗ ) y 2 ( u ⃗ ) ] 2 × 1 , u ⃗ = [ u ⃗ 1 u ⃗ 2 u ⃗ 3 ] 3 × 1 \vec{y}=\left[ \begin{array}{c} y_1\left( \vec{u} \right)\\ y_2\left( \vec{u} \right)\\ \end{array} \right] _{2\times 1},\vec{u}=\left[ \begin{array}{c} \vec{u}_1\\ \vec{u}_2\\ \vec{u}_3\\ \end{array} \right] _{3\times 1} y ​=[y1​(u )y2​(u )​]2×1​,u = ​u 1​u 2​u 3​​ ​3×1​
J = f ( y ⃗ ( u ⃗ ) ) , ∂ J ∂ u ⃗ = [ ∂ J ∂ u ⃗ 1 ∂ J ∂ u ⃗ 2 ∂ J ∂ u ⃗ 3 ] 3 × 1 ⟹ ∂ J ∂ u ⃗ 1 = ∂ J ∂ y 1 ∂ y 1 ( u ⃗ ) ∂ u ⃗ 1 + ∂ J ∂ y 2 ∂ y 2 ( u ⃗ ) ∂ u ⃗ 1 ∂ J ∂ u ⃗ 2 = ∂ J ∂ y 1 ∂ y 1 ( u ⃗ ) ∂ u ⃗ 2 + ∂ J ∂ y 2 ∂ y 2 ( u ⃗ ) ∂ u ⃗ 2 ∂ J ∂ u ⃗ 3 = ∂ J ∂ y 1 ∂ y 1 ( u ⃗ ) ∂ u ⃗ 3 + ∂ J ∂ y 2 ∂ y 2 ( u ⃗ ) ∂ u ⃗ 3 ⟹ ∂ J ∂ u ⃗ = [ ∂ y 1 ( u ⃗ ) ∂ u ⃗ 1 ∂ y 2 ( u ⃗ ) ∂ u ⃗ 1 ∂ y 1 ( u ⃗ ) ∂ u ⃗ 2 ∂ y 2 ( u ⃗ ) ∂ u ⃗ 2 ∂ y 1 ( u ⃗ ) ∂ u ⃗ 3 ∂ y 2 ( u ⃗ ) ∂ u ⃗ 3 ] 3 × 2 [ ∂ J ∂ y 1 ∂ J ∂ y 2 ] 2 × 2 = ∂ y ⃗ ( u ⃗ ) ∂ u ⃗ ∂ J ∂ y ⃗ J=f\left( \vec{y}\left( \vec{u} \right) \right) ,\frac{\partial J}{\partial \vec{u}}=\left[ \begin{array}{c} \frac{\partial J}{\partial \vec{u}_1}\\ \frac{\partial J}{\partial \vec{u}_2}\\ \frac{\partial J}{\partial \vec{u}_3}\\ \end{array} \right] _{3\times 1}\Longrightarrow \begin{array}{c} \frac{\partial J}{\partial \vec{u}_1}=\frac{\partial J}{\partial y_1}\frac{\partial y_1\left( \vec{u} \right)}{\partial \vec{u}_1}+\frac{\partial J}{\partial y_2}\frac{\partial y_2\left( \vec{u} \right)}{\partial \vec{u}_1}\\ \frac{\partial J}{\partial \vec{u}_2}=\frac{\partial J}{\partial y_1}\frac{\partial y_1\left( \vec{u} \right)}{\partial \vec{u}_2}+\frac{\partial J}{\partial y_2}\frac{\partial y_2\left( \vec{u} \right)}{\partial \vec{u}_2}\\ \frac{\partial J}{\partial \vec{u}_3}=\frac{\partial J}{\partial y_1}\frac{\partial y_1\left( \vec{u} \right)}{\partial \vec{u}_3}+\frac{\partial J}{\partial y_2}\frac{\partial y_2\left( \vec{u} \right)}{\partial \vec{u}_3}\\ \end{array} \\ \Longrightarrow \frac{\partial J}{\partial \vec{u}}=\left[ \begin{array}{l} \frac{\partial y_1\left( \vec{u} \right)}{\partial \vec{u}_1}& \frac{\partial y_2\left( \vec{u} \right)}{\partial \vec{u}_1}\\ \frac{\partial y_1\left( \vec{u} \right)}{\partial \vec{u}_2}& \frac{\partial y_2\left( \vec{u} \right)}{\partial \vec{u}_2}\\ \frac{\partial y_1\left( \vec{u} \right)}{\partial \vec{u}_3}& \frac{\partial y_2\left( \vec{u} \right)}{\partial \vec{u}_3}\\ \end{array} \right] _{3\times 2}\left[ \begin{array}{c} \frac{\partial J}{\partial y_1}\\ \frac{\partial J}{\partial y_2}\\ \end{array} \right] _{2\times 2}=\frac{\partial \vec{y}\left( \vec{u} \right)}{\partial \vec{u}}\frac{\partial J}{\partial \vec{y}} J=f(y ​(u )),∂u ∂J​= ​∂u 1​∂J​∂u 2​∂J​∂u 3​∂J​​ ​3×1​⟹∂u 1​∂J​=∂y1​∂J​∂u 1​∂y1​(u )​+∂y2​∂J​∂u 1​∂y2​(u )​∂u 2​∂J​=∂y1​∂J​∂u 2​∂y1​(u )​+∂y2​∂J​∂u 2​∂y2​(u )​∂u 3​∂J​=∂y1​∂J​∂u 3​∂y1​(u )​+∂y2​∂J​∂u 3​∂y2​(u )​​⟹∂u ∂J​= ​∂u 1​∂y1​(u )​∂u 2​∂y1​(u )​∂u 3​∂y1​(u )​​∂u 1​∂y2​(u )​∂u 2​∂y2​(u )​∂u 3​∂y2​(u )​​ ​3×2​[∂y1​∂J​∂y2​∂J​​]2×2​=∂u ∂y ​(u )​∂y ​∂J​

∂ J ∂ u ⃗ = ∂ y ⃗ ( u ⃗ ) ∂ u ⃗ ∂ J ∂ y ⃗ \frac{\partial J}{\partial \vec{u}}=\frac{\partial \vec{y}\left( \vec{u} \right)}{\partial \vec{u}}\frac{\partial J}{\partial \vec{y}} ∂u ∂J​=∂u ∂y ​(u )​∂y ​∂J​

eg:
x ⃗ [ k + 1 ] = A x ⃗ [ k ] + B u ⃗ [ k ] , J = x ⃗ T [ k + 1 ] x ⃗ [ k + 1 ] \vec{x}\left[ k+1 \right] =A\vec{x}\left[ k \right] +B\vec{u}\left[ k \right] ,J=\vec{x}^{\mathrm{T}}\left[ k+1 \right] \vec{x}\left[ k+1 \right] x [k+1]=Ax [k]+Bu [k],J=x T[k+1]x [k+1]
∂ J ∂ u ⃗ = ∂ x ⃗ [ k + 1 ] ∂ u ⃗ ∂ J ∂ x ⃗ [ k + 1 ] = B T ⋅ 2 x ⃗ [ k + 1 ] = 2 B T x ⃗ [ k + 1 ] \frac{\partial J}{\partial \vec{u}}=\frac{\partial \vec{x}\left[ k+1 \right]}{\partial \vec{u}}\frac{\partial J}{\partial \vec{x}\left[ k+1 \right]}=B^{\mathrm{T}}\cdot 2\vec{x}\left[ k+1 \right] =2B^{\mathrm{T}}\vec{x}\left[ k+1 \right] ∂u ∂J​=∂u ∂x [k+1]​∂x [k+1]∂J​=BT⋅2x [k+1]=2BTx [k+1]

2. Ch0-2 特征值与特征向量

2.1 定义

A v ⃗ = λ v ⃗ A\vec{v}=\lambda \vec{v} Av =λv
对于给定线性变换 A A A,特征向量eigenvector v ⃗ \vec{v} v 在此变换后仍与原来的方向共线,但长度可能会发生改变,其中 λ \lambda λ 为标量,即缩放比例,称其为特征值eigenvalue

2.1.1 线性变换

在这里插入图片描述

2.1.2 求解特征值,特征向量

A v ⃗ = λ v ⃗ ⇒ ( A − λ E ) v ⃗ = 0 ⇒ ∣ A − λ E ∣ = 0 A\vec{v}=\lambda \vec{v}\Rightarrow \left( A-\lambda E \right) \vec{v}=0\Rightarrow \left| A-\lambda E \right|=0 Av =λv ⇒(A−λE)v =0⇒∣A−λE∣=0
在这里插入图片描述

2.1.3 应用:对角化矩阵——解耦Decouple

P = [ v ⃗ 1 , v ⃗ 2 ] P=\left[ \vec{v}_1,\vec{v}_2 \right] P=[v 1​,v 2​]—— coordinate transformation matrix

A P = A [ v ⃗ 1 v ⃗ 2 ] = [ A [ v 11 v 12 ] A [ v 21 v 22 ] ] = [ λ 1 v 11 λ 2 v 21 λ 1 v 12 λ 2 v 22 ] = [ v 11 v 21 v 12 v 22 ] [ λ 1 0 0 λ 2 ] = P Λ ⇒ A P = P Λ ⇒ P − 1 A P = Λ AP=A\left[ \begin{matrix} \vec{v}_1& \vec{v}_2\\ \end{matrix} \right] =\left[ \begin{matrix} A\left[ \begin{array}{c} v_{11}\\ v_{12}\\ \end{array} \right]& A\left[ \begin{array}{c} v_{21}\\ v_{22}\\ \end{array} \right]\\ \end{matrix} \right] =\left[ \begin{matrix} \lambda _1v_{11}& \lambda _2v_{21}\\ \lambda _1v_{12}& \lambda _2v_{22}\\ \end{matrix} \right] =\left[ \begin{matrix} v_{11}& v_{21}\\ v_{12}& v_{22}\\ \end{matrix} \right] \left[ \begin{matrix} \lambda _1& 0\\ 0& \lambda _2\\ \end{matrix} \right] =P\varLambda \\ \Rightarrow AP=P\varLambda \Rightarrow P^{-1}AP=\varLambda AP=A[v 1​​v 2​​]=[A[v11​v12​​]​A[v21​v22​​]​]=[λ1​v11​λ1​v12​​λ2​v21​λ2​v22​​]=[v11​v12​​v21​v22​​][λ1​0​0λ2​​]=PΛ⇒AP=PΛ⇒P−1AP=Λ

  • 微分方程组 state-space rep
    在这里插入图片描述

2.2 Summary

  1. A v ⃗ = λ v ⃗ A\vec{v}=\lambda \vec{v} Av =λv 在一条直线上
  2. 求解方法: ∣ A − λ E ∣ = 0 \left| A-\lambda E \right|=0 ∣A−λE∣=0
  3. P − 1 A P = Λ , P = [ v ⃗ 1 v ⃗ 2 ⋯ ] , Λ = [ λ 1 λ 2 ⋱ ] P^{-1}AP=\varLambda , P=\left[ \begin{matrix} \vec{v}_1& \vec{v}_2& \cdots\\ \end{matrix} \right] , \varLambda =\left[ \begin{matrix} \lambda _1& & \\ & \lambda _2& \\ & & \ddots\\ \end{matrix} \right] P−1AP=Λ,P=[v 1​​v 2​​⋯​],Λ= ​λ1​​λ2​​⋱​ ​
  4. x ˙ = A x , x = P y , y ˙ = Λ y \dot{x}=Ax, x=Py,\dot{y}=\varLambda y x˙=Ax,x=Py,y˙​=Λy

3. Ch0-3线性化Linearization

3.1 线性系统 Linear System 与 叠加原理 Superposition

x ˙ = f ( x ) \dot{x}=f\left( x \right) x˙=f(x)

  1. x 1 , x 2 x_1,x_2 x1​,x2​ 是解
  2. x 3 = k 1 x 1 + k 2 x 2 , k 1 , k 2 ∈ R x_3=k_1x_1+k_2x_2,k_1,k_2\in \mathbb{R} x3​=k1​x1​+k2​x2​,k1​,k2​∈R
  3. x 3 x_3 x3​ 是解

eg:
x ¨ + 2 x ˙ + 2 x = 0 √ x ¨ + 2 x ˙ + 2 x 2 = 0 × x ¨ + sin ⁡ x ˙ + 2 x = 0 × \ddot{x}+2\dot{x}+\sqrt{2}x=0 √ \\ \ddot{x}+2\dot{x}+\sqrt{2}x^2=0 × \\ \ddot{x}+\sin \dot{x}+\sqrt{2}x=0 × x¨+2x˙+2 ​x=0√x¨+2x˙+2 ​x2=0×x¨+sinx˙+2 ​x=0×

3.2 线性化:Taylor Series

f ( x ) = f ( x 0 ) + f ′ ( x 0 ) 1 ! ( x − x 0 ) + f ′ ′ ( x 0 ) 2 ! ( x − x 0 ) 2 + ⋯ + f n ( x 0 ) n ! ( x − x 0 ) n f\left( x \right) =f\left( x_0 \right) +\frac{f^{\prime}\left( x_0 \right)}{1!}\left( x-x_0 \right) +\frac{{f^{\prime}}^{\prime}\left( x_0 \right)}{2!}\left( x-x_0 \right) ^2+\cdots +\frac{f^n\left( x_0 \right)}{n!}\left( x-x_0 \right) ^n f(x)=f(x0​)+1!f′(x0​)​(x−x0​)+2!f′′(x0​)​(x−x0​)2+⋯+n!fn(x0​)​(x−x0​)n

若 x − x 0 → 0 , ( x − x 0 ) n → 0 x-x_0\rightarrow 0,\left( x-x_0 \right) ^n\rightarrow 0 x−x0​→0,(x−x0​)n→0,则有: ⇒ f ( x ) = f ( x 0 ) + f ′ ( x 0 ) ( x − x 0 ) ⇒ f ( x ) = k 1 + k 2 x − k 3 x 0 ⇒ f ( x ) = k 2 x + b \Rightarrow f\left( x \right) =f\left( x_0 \right) +f^{\prime}\left( x_0 \right) \left( x-x_0 \right) \Rightarrow f\left( x \right) =k_1+k_2x-k_3x_0\Rightarrow f\left( x \right) =k_2x+b ⇒f(x)=f(x0​)+f′(x0​)(x−x0​)⇒f(x)=k1​+k2​x−k3​x0​⇒f(x)=k2​x+b

在这里插入图片描述
eg1:
在这里插入图片描述
eg2:
在这里插入图片描述
eg3:
在这里插入图片描述

3.3 Summary

  1. f ( x ) = f ( x 0 ) + f ′ ( x 0 ) 1 ! ( x − x 0 ) , x − x 0 → 0 f\left( x \right) =f\left( x_0 \right) +\frac{f^{\prime}\left( x_0 \right)}{1!}\left( x-x_0 \right) ,x-x_0\rightarrow 0 f(x)=f(x0​)+1!f′(x0​)​(x−x0​),x−x0​→0
  2. [ x ˙ 1 d x ˙ 2 d ] = [ ∂ f 1 ∂ x 1 ∂ f 1 ∂ x 2 ∂ f 2 ∂ x 1 ∂ f 2 ∂ x 2 ] ∣ x = x 0 [ x 1 d x 2 d ] \left[ \begin{array}{c} \dot{x}_{1\mathrm{d}}\\ \dot{x}_{2\mathrm{d}}\\ \end{array} \right] =\left. \left[ \begin{matrix} \frac{\partial f_1}{\partial x_1}& \frac{\partial f_1}{\partial x_2}\\ \frac{\partial f_2}{\partial x_1}& \frac{\partial f_2}{\partial x_2}\\ \end{matrix} \right] \right|_{\mathrm{x}=\mathrm{x}_0}\left[ \begin{array}{c} x_{1\mathrm{d}}\\ x_{2\mathrm{d}}\\ \end{array} \right] [x˙1d​x˙2d​​]=[∂x1​∂f1​​∂x1​∂f2​​​∂x2​∂f1​​∂x2​∂f2​​​] ​x=x0​​[x1d​x2d​​]

4. Ch0-4线性时不变系统中的冲激响应与卷积

4.1 LIT System:Linear Time Invariant

  • 运算operator : O { ⋅ } O\left\{ \cdot \right\} O{⋅}
    I n p u t O { f ( t ) } = o u t p u t x ( t ) \begin{array}{c} Input\\ O\left\{ f\left( t \right) \right\}\\ \end{array}=\begin{array}{c} output\\ x\left( t \right)\\ \end{array} InputO{f(t)}​=outputx(t)​

  • 线性——叠加原理superpositin principle:
    { O { f 1 ( t ) + f 2 ( t ) } = x 1 ( t ) + x 2 ( t ) O { a f 1 ( t ) } = a x 1 ( t ) O { a 1 f 1 ( t ) + a 2 f 2 ( t ) } = a 1 x 1 ( t ) + a 2 x 2 ( t ) \begin{cases} O\left\{ f_1\left( t \right) +f_2\left( t \right) \right\} =x_1\left( t \right) +x_2\left( t \right)\\ O\left\{ af_1\left( t \right) \right\} =ax_1\left( t \right)\\ O\left\{ a_1f_1\left( t \right) +a_2f_2\left( t \right) \right\} =a_1x_1\left( t \right) +a_2x_2\left( t \right)\\ \end{cases} ⎩ ⎨ ⎧​O{f1​(t)+f2​(t)}=x1​(t)+x2​(t)O{af1​(t)}=ax1​(t)O{a1​f1​(t)+a2​f2​(t)}=a1​x1​(t)+a2​x2​(t)​

  • 时不变Time Invariant:
    O { f ( t ) } = x ( t ) ⇒ O { f ( t − τ ) } = x ( t − τ ) O\left\{ f\left( t \right) \right\} =x\left( t \right) \Rightarrow O\left\{ f\left( t-\tau \right) \right\} =x\left( t-\tau \right) O{f(t)}=x(t)⇒O{f(t−τ)}=x(t−τ)

4.2 卷积 Convolution

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4.3 单位冲激 Unit Impulse——Dirac Delta

LIT系统,h(t)可以完全定义系统
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5. Ch0-5Laplace Transform of Convolution卷积的拉普拉斯变换

线性时不变系统 : LIT System
冲激响应:Impluse Response
卷积:Convolution

Laplace Transform : X ( s ) = L [ x ( t ) ] = ∫ 0 ∞ x ( t ) e − s t d t X\left( s \right) =\mathcal{L} \left[ x\left( t \right) \right] =\int_0^{\infty}{x\left( t \right) e^{-st}}\mathrm{d}t X(s)=L[x(t)]=∫0∞​x(t)e−stdt

Convolution : x ( t ) ∗ g ( t ) = ∫ 0 t x ( τ ) g ( t − τ ) d τ x\left( t \right) *g\left( t \right) =\int_0^t{x\left( \tau \right) g\left( t-\tau \right)}\mathrm{d}\tau x(t)∗g(t)=∫0t​x(τ)g(t−τ)dτ

证明: L [ x ( t ) ∗ g ( t ) ] = X ( s ) G ( s ) \mathcal{L} \left[ x\left( t \right) *g\left( t \right) \right] =X\left( s \right) G\left( s \right) L[x(t)∗g(t)]=X(s)G(s)
L [ x ( t ) ∗ g ( t ) ] = ∫ 0 ∞ ∫ 0 t x ( τ ) g ( t − τ ) d τ e − s t d t = ∫ 0 ∞ ∫ τ ∞ x ( τ ) g ( t − τ ) e − s t d t d τ \mathcal{L} \left[ x\left( t \right) *g\left( t \right) \right] =\int_0^{\infty}{\int_0^t{x\left( \tau \right) g\left( t-\tau \right) \mathrm{d}\tau}e^{-st}}\mathrm{d}t=\int_0^{\infty}{\int_{\tau}^{\infty}{x\left( \tau \right) g\left( t-\tau \right)}e^{-st}}\mathrm{d}t\mathrm{d}\tau L[x(t)∗g(t)]=∫0∞​∫0t​x(τ)g(t−τ)dτe−stdt=∫0∞​∫τ∞​x(τ)g(t−τ)e−stdtdτ
在这里插入图片描述>令: u = t − τ , t = u + τ , d t = d u + d τ , t ∈ [ τ , + ∞ ) ⇒ u ∈ [ 0 , + ∞ ) u=t-\tau ,t=u+\tau ,\mathrm{d}t=\mathrm{d}u+\mathrm{d}\tau ,t\in \left[ \tau ,+\infty \right) \Rightarrow u\in \left[ 0,+\infty \right) u=t−τ,t=u+τ,dt=du+dτ,t∈[τ,+∞)⇒u∈[0,+∞)
L [ x ( t ) ∗ g ( t ) ] = ∫ 0 ∞ ∫ 0 ∞ x ( τ ) g ( u ) e − s ( u + τ ) d u d τ = ∫ 0 ∞ x ( τ ) e − s τ d τ ∫ 0 ∞ g ( u ) e − s u d u = X ( s ) G ( s ) \mathcal{L} \left[ x\left( t \right) *g\left( t \right) \right] =\int_0^{\infty}{\int_0^{\infty}{x\left( \tau \right) g\left( u \right)}e^{-s\left( u+\tau \right)}}\mathrm{d}u\mathrm{d}\tau =\int_0^{\infty}{x\left( \tau \right)}e^{-s\tau}\mathrm{d}\tau \int_0^{\infty}{g\left( u \right)}e^{-su}\mathrm{d}u=X\left( s \right) G\left( s \right) L[x(t)∗g(t)]=∫0∞​∫0∞​x(τ)g(u)e−s(u+τ)dudτ=∫0∞​x(τ)e−sτdτ∫0∞​g(u)e−sudu=X(s)G(s)

L [ x ( t ) ∗ g ( t ) ] = L [ x ( t ) ] L [ g ( t ) ] = X ( s ) G ( s ) \mathcal{L} \left[ x\left( t \right) *g\left( t \right) \right] =\mathcal{L} \left[ x\left( t \right) \right] \mathcal{L} \left[ g\left( t \right) \right] =X\left( s \right) G\left( s \right) L[x(t)∗g(t)]=L[x(t)]L[g(t)]=X(s)G(s)

6. Ch0-6复数Complex Number

x 2 − 2 x + 2 = 0 ⇒ x = 1 ± i x^2-2x+2=0\Rightarrow x=1\pm i x2−2x+2=0⇒x=1±i

  • 代数表达: z = a + b i , R e ( z ) = a , I m ( z ) = b z=a+bi,\mathrm{Re}\left( z \right) =a,\mathrm{Im}\left( z \right) =b z=a+bi,Re(z)=a,Im(z)=b, 分别称为实部与虚部
  • 几何表达: z = ∣ z ∣ cos ⁡ θ + ∣ z ∣ sin ⁡ θ i = ∣ z ∣ ( cos ⁡ θ + sin ⁡ θ i ) z=\left| z \right|\cos \theta +\left| z \right|\sin \theta i=\left| z \right|\left( \cos \theta +\sin \theta i \right) z=∣z∣cosθ+∣z∣sinθi=∣z∣(cosθ+sinθi)
    在这里插入图片描述
  • 指数表达: z = ∣ z ∣ e i θ z=\left| z \right|e^{i\theta} z=∣z∣eiθ

z 1 = ∣ z 1 ∣ e i θ 1 , z 2 = ∣ z 2 ∣ e i θ 2 ⇒ z 1 ⋅ z 2 = ∣ z 1 ∣ ∣ z 2 ∣ e i ( θ 1 + θ 2 ) z_1=\left| z_1 \right|e^{i\theta _1},z_2=\left| z_2 \right|e^{i\theta _2}\Rightarrow z_1\cdot z_2=\left| z_1 \right|\left| z_2 \right|e^{i\left( \theta _1+\theta _2 \right)} z1​=∣z1​∣eiθ1​,z2​=∣z2​∣eiθ2​⇒z1​⋅z2​=∣z1​∣∣z2​∣ei(θ1​+θ2​)

在这里插入图片描述

共轭: z 1 = a 1 + b 1 i , z 2 = a 2 − b 2 i ⇒ z 1 = z ˉ 2 z_1=a_1+b_1i,z_2=a_2-b_2i\Rightarrow z_1=\bar{z}_2 z1​=a1​+b1​i,z2​=a2​−b2​i⇒z1​=zˉ2​

在这里插入图片描述

7. Ch0-7欧拉公式的证明

更有意思的版本
e i θ = cos ⁡ θ + sin ⁡ θ i , i = − 1 e^{i\theta}=\cos \theta +\sin \theta i,i=\sqrt{-1} eiθ=cosθ+sinθi,i=−1 ​
证明:
f ( θ ) = e i θ cos ⁡ θ + sin ⁡ θ i f ′ ( θ ) = i e i θ ( cos ⁡ θ + sin ⁡ θ i ) − e i θ ( − sin ⁡ θ + cos ⁡ θ i ) ( cos ⁡ θ + sin ⁡ θ i ) 2 = 0 ⇒ f ( θ ) = c o n s tan ⁡ t f ( θ ) = f ( 0 ) = e i 0 cos ⁡ 0 + sin ⁡ 0 i = 1 ⇒ e i θ cos ⁡ θ + sin ⁡ θ i = 1 ⇒ e i θ = cos ⁡ θ + sin ⁡ θ i f\left( \theta \right) =\frac{e^{i\theta}}{\cos \theta +\sin \theta i} \\ f^{\prime}\left( \theta \right) =\frac{ie^{i\theta}\left( \cos \theta +\sin \theta i \right) -e^{i\theta}\left( -\sin \theta +\cos \theta i \right)}{\left( \cos \theta +\sin \theta i \right) ^2}=0 \\ \Rightarrow f\left( \theta \right) =\mathrm{cons}\tan\mathrm{t} \\ f\left( \theta \right) =f\left( 0 \right) =\frac{e^{i0}}{\cos 0+\sin 0i}=1\Rightarrow \frac{e^{i\theta}}{\cos \theta +\sin \theta i}=1 \\ \Rightarrow e^{i\theta}=\cos \theta +\sin \theta i f(θ)=cosθ+sinθieiθ​f′(θ)=(cosθ+sinθi)2ieiθ(cosθ+sinθi)−eiθ(−sinθ+cosθi)​=0⇒f(θ)=constantf(θ)=f(0)=cos0+sin0iei0​=1⇒cosθ+sinθieiθ​=1⇒eiθ=cosθ+sinθi

求解: sin ⁡ x = 2 \sin x=2 sinx=2
令: sin ⁡ z = 2 = c , z ∈ C \sin z=2=c,z\in \mathbb{C} sinz=2=c,z∈C
{ e i z = cos ⁡ z + sin ⁡ z i e i ( − z ) = cos ⁡ z − sin ⁡ z i ⇒ e i z − e − i z = 2 sin ⁡ z i \begin{cases} e^{iz}=\cos z+\sin zi\\ e^{i\left( -z \right)}=\cos z-\sin zi\\ \end{cases}\Rightarrow e^{iz}-e^{-iz}=2\sin zi {eiz=cosz+sinziei(−z)=cosz−sinzi​⇒eiz−e−iz=2sinzi
∴ sin ⁡ z = e i z − e − i z 2 i = c ⇒ e a i − b − e b − a i 2 i = e a i e − b − e b e − a i 2 i = c \therefore \sin z=\frac{e^{iz}-e^{-iz}}{2i}=c\Rightarrow \frac{e^{ai-b}-e^{b-ai}}{2i}=\frac{e^{ai}e^{-b}-e^be^{-ai}}{2i}=c ∴sinz=2ieiz−e−iz​=c⇒2ieai−b−eb−ai​=2ieaie−b−ebe−ai​=c
且有: { e i a = cos ⁡ a + sin ⁡ a i e i ( − a ) = cos ⁡ a − sin ⁡ a i \begin{cases} e^{ia}=\cos a+\sin ai\\ e^{i\left( -a \right)}=\cos a-\sin ai\\ \end{cases} {eia=cosa+sinaiei(−a)=cosa−sinai​
⇒ e − b ( cos ⁡ a + sin ⁡ a i ) − e b ( cos ⁡ a − sin ⁡ a i ) 2 i = ( e − b − e b ) cos ⁡ a − ( e − b + e b ) sin ⁡ a i 2 i = c ⇒ 1 2 ( e b − e − b ) cos ⁡ a i + 1 2 ( e − b + e b ) sin ⁡ a = c = c + 0 i \Rightarrow \frac{e^{-b}\left( \cos a+\sin ai \right) -e^b\left( \cos a-\sin ai \right)}{2i}=\frac{\left( e^{-b}-e^b \right) \cos a-\left( e^{-b}+e^b \right) \sin ai}{2i}=c \\ \Rightarrow \frac{1}{2}\left( e^b-e^{-b} \right) \cos ai+\frac{1}{2}\left( e^{-b}+e^b \right) \sin a=c=c+0i ⇒2ie−b(cosa+sinai)−eb(cosa−sinai)​=2i(e−b−eb)cosa−(e−b+eb)sinai​=c⇒21​(eb−e−b)cosai+21​(e−b+eb)sina=c=c+0i
⇒ { 1 2 ( e − b + e b ) sin ⁡ a = c 1 2 ( e b − e − b ) cos ⁡ a = 0 \Rightarrow \begin{cases} \frac{1}{2}\left( e^{-b}+e^b \right) \sin a=c\\ \frac{1}{2}\left( e^b-e^{-b} \right) \cos a=0\\ \end{cases} ⇒{21​(e−b+eb)sina=c21​(eb−e−b)cosa=0​

  • 当 b = 0 b=0 b=0 时, sin ⁡ a = c \sin a=c sina=c 不成立(所设 a , b ∈ R a,b\in \mathbb{R} a,b∈R)
  • 当 cos ⁡ a = 0 \cos a=0 cosa=0 时, 1 2 ( e − b + e b ) = ± c ⇒ 1 + e 2 b ± 2 c e b = 0 \frac{1}{2}\left( e^{-b}+e^b \right) =\pm c\Rightarrow 1+e^{2b}\pm 2ce^b=0 21​(e−b+eb)=±c⇒1+e2b±2ceb=0
    设 u = e b > 0 u=e^b>0 u=eb>0 ,则有: u = ± c ± c 2 − 1 u=\pm c\pm \sqrt{c^2-1} u=±c±c2−1 ​
    ∴ b = ln ⁡ ( c ± c 2 − 1 ) \therefore b=\ln \left( c\pm \sqrt{c^2-1} \right) ∴b=ln(c±c2−1 ​)
    ⇒ z = π 2 + 2 k π + ln ⁡ ( c ± c 2 − 1 ) i = π 2 + 2 k π + ln ⁡ ( 2 ± 3 ) i \Rightarrow z=\frac{\pi}{2}+2k\pi +\ln \left( c\pm \sqrt{c^2-1} \right) i=\frac{\pi}{2}+2k\pi +\ln \left( 2\pm \sqrt{3} \right) i ⇒z=2π​+2kπ+ln(c±c2−1 ​)i=2π​+2kπ+ln(2±3 ​)i

8. Ch0-8Matlab/Simulink传递函数Transfer Function

在这里插入图片描述
L − 1 [ a 0 Y ( s ) + s Y ( s ) ] = L − 1 [ b 0 U ( s ) + b 1 s U ( s ) ] ⇒ a 0 y ( t ) + y ˙ ( t ) = b 0 u ( t ) + b 1 u ˙ ( t ) ⇒ y ˙ − b 1 u ˙ = b 0 u − y \mathcal{L} ^{-1}\left[ a_0Y\left( s \right) +sY\left( s \right) \right] =\mathcal{L} ^{-1}\left[ b_0U\left( s \right) +b_1sU\left( s \right) \right] \\ \Rightarrow a_0y\left( t \right) +\dot{y}\left( t \right) =b_0u\left( t \right) +b_1\dot{u}\left( t \right) \\ \Rightarrow \dot{y}-b_1\dot{u}=b_0u-y L−1[a0​Y(s)+sY(s)]=L−1[b0​U(s)+b1​sU(s)]⇒a0​y(t)+y˙​(t)=b0​u(t)+b1​u˙(t)⇒y˙​−b1​u˙=b0​u−y
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9. Ch0-9阈值选取-机器视觉中应用正态分布和6-sigma

5M1E——造成产品质量波动的六因素
人 Man Manpower
机器 Machine
材料 Material
方法 Method
测量 Measurment
环境 Envrionment

DMAIC —— 6σ管理中的流程改善
定义 Define
测量 Measure
分析 Analyse
改善 Improve
控制 Control

随机变量与正态分布 Normal Distribution
X = ( μ , σ 2 ) X=\left( \mu ,\sigma ^2 \right) X=(μ,σ2)
μ \mu μ : 期望(平均值), σ 2 \sigma ^2 σ2:方差
在这里插入图片描述

6σ与实际应用
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获取深夜emo云歌单信息 文章目录 获取深夜emo云歌单信息前言一、基本流程二、代码编写1.基本要素代码2.获取歌名和链接信息3.获取歌曲的作者信息4.将上面三个列表遍历保存 三、效果展示 前言 换个平台&#xff0c;爬歌深夜网抑云平台的歌单的相关信息&#xff0c;关于作者、歌…

阿里云OpenSearch-LLM智能问答故障的一天

上周五使用阿里云开放搜索问答版时&#xff0c;故障了一整天&#xff0c;可能这个服务使用的人比较少&#xff0c;没有什么消息爆出来&#xff0c;特此记录下这几天的阿里云处理过程&#xff0c;不免让人怀疑阿里云整体都外包出去了&#xff0c;反应迟钝&#xff0c;水平业余&a…