Анализ и синтез стационарных случайных процессов в цифровых системах управления виброиспытаниями

• Автор: Саливонов, Ярослав Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 182 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИЗ СТАЦИОНАРШК СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ 3 СИС

ТЕГДАХ ВЖРОИСПЫТАНШ

1.1. Выбор оптимальной вычислительной процедуры полного анализа СНСП

1.2. Анализ погрешностей выборочных оценок характеристик СНСП

1.3. Минимизация погрешностей анализа конечных реализаций СНСП, скачущий ЕПФ

1.4. Цифровой анализатор СНСП и его реализация на

ИЗКЗ ад4.

1.5. Функционирование анализатора.

1.6. Испытание анализатора

ГЛАВА П. КОМБИНИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ И МЕТОД ГЕНЕРИРОВАНИЯ
СНСП С УПРАВЛЯЕМЫМ СПЕКТРОМ.
2.1. Представление и дискретные модели стационарных случайных процессов в рамках корреляционной теории.
2.2. Анализ цифровых методов формирования СНСП .
2.3. Выбор комбинированной статистической модели
2.4. Исследование состоятельности комбинированной статистической модели СНСП.
2.5. Синтез Ф3 по заданному спектру при комбинированнорл методе формирования реализаций СНСП
2.6. Синтез оптимальных ПФ параллельного М.
стр.
2.7. Разомкнутые и замкнутые цифровые системы
генерирования комбинированным способом.
ГЛАВА Ш. МОДЕЛИРОВАНИЕ СТАЦИОНАРНЫХ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ
С ЗАДАННЫМИ МОМЕНТАМИ ДО ЧЕТВЕРТОГО ПОРЯДКА . .
3.1. Определение асимметрии и эксцесса стационарных процессов в частотной области
3.2. Синтез периодического случайного процесса с заданными асимметрией и эксцессом при заданной спектральной плотности.
3.3. Моделирование дискретных периодически коррелированных случайных процессов.
ГЛАВА 1У. РЕАЛИЗАЦИЯ КОМБИНИРОВАННОГО СПОСОБА ГЕНЕРИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ В ОДНОМЕРНОЙ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОИСПЫТАНШЛИ.
4.1. Стационарный нормальный случайный процесс как модель вибрационного процесса
4.2. Выбор структуры системы управления виброиспытаниями
4.3. Цифровая система управления характеристиками одномерных случайных вибраций на базе ИВК
СМ4.
4.4. Генерирование случайных вибропроцессов в системе управления виброиспытаниями и зшравление спектральной плотностью .
4.5. Реализация одномерной цифровой АСУ виброиспыта
ник СПЕКТРГ на базе ИВК3 СМ4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
стр.
ЛИТЕРАТУРА


Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы к двух приложений. Основной текст содержит ПО стр. Список литературы ( источников) - 6 стр. ГЛАВА I. АНАЛИЗ СТАЦИОНАРНЫХ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМАХ ВИБРОИСПЫТАНИЙ Создание систем управления воспроизведением случайных вибропроцессов при виброакустических испытаниях предполагает решение задачи определения управляющего воздействия,как функции рассогласования характеристик моделируемого процесса от заданных значений на основании проведенного анализа выходных случайных процессов. Применительно к выходу собственно генератора реализаций случайного процесса это дает также возможность тестирования его на степень соответствия воспроизводимых характеристик генерируемых реализаций гарантируемым (с точностью реализованного метода моделирования). Для СНСП необходимым и достаточным условием проведения полного анализа является определение степени близости распределения мгновенных значений процесса к нормальному и оценка спектральной плотности по наблюдаемой реализации конечной длины //. Отклонение распределения от нормального снимает однозначность в полноте характеристики случайного процесса спектральной плотностью и отображение ею структуры процесса // в противовес описанию процесса многомерным законом распределения //. Сложность оценки закона распределения с последующей проверкой статистической гипотезы о его нормальности на каждом шаге управления и сложность собственно управления распределением не позволяли до настоящего времени проводить его в системах управления виброиспытаниями, предполагая нормальность воспроизводимого процесса в силу реализованного метода генерирования. Ниже будет построена процедура оперативной, полностью автоматизированной при реализации на ЦВМ, проверки гипотезы о гауссовом распределен™ анализуемого процесса. Предполагается, что обрабатываемые данные представляют собой реализации ^ с1) ? Выбор оптимальной вычислительной процедуры полного анализа СНСП. Определение принадлежности анализируемого случайного процесса к классу СНСП состоит в сравнении эмпирической плотности распределения мгновенных значений процесса и гипотетической плотности с помощью критериев согласия Хи- квадрат либо Колмогорова-Смирнова /II, /. Соответствующее построение гистограмм либо эмпирических функций распределения, вычисление значений гипотетического распределения, оценка степени рассогласования и принятие решения по гипотезе распределения неэффективно при оперативном анализе на ЦВМ, так как требует больших объемов памяти и числа операций по реализации. Намного экономичен способ // проверки гипотезы о нормальном законе распределения, построенный на знании асимметрии и эксцесса - центральных моментах третьего и четвертого порядка процесса. Ограниченное время наблюдения СНСП ^({), 1ес0^1 приводит к построению оценок центральных шментов по реализации. Р{т? I) , К-Я. Ц, (1Л. Выполнение условий (1. В основе цифровых методов спектрального анализа СНОП лежат те же принципы, что и при аналоговой обработке сигналов. СНСП /3, т. Метод Фильтрации. Ря ~ » в ^2 * (1. S ifthl* dt. Сравнивая (І. Um I Т. Ькф- , Ьф4к. Но фильтр с такой узкой полосой частот пропускает на выход сигнал с энергией недостаточной для его измерения, за исключением случая анализа периодической компоненты процесса с частотой. Следовательно может быть оценена мощность сигнала только на выходе фильтра с конечной полосой пропускания ? Ф-а 5 s<. АІ, k= К получаем К значений оценок спектра Невозможность практического приближения к пределу (I. I.9) ограничивает точность оценки спектров в узких полосах частот л/ уже полос пропускания фильтров и ухудшает разрешающую способность анализатора. Все это делает неэффективным проведение спектрального анализа в настоящее время методом фильтрации. Корреляпионный метод. В основе метода лежит теорема Винера-Хинчина,согласно которой спектральная плотность процесса ? Ret) Є е/r, /єt-co,CI. Ret) соыйЦтхк. НІФ (быстрого преобразования Фурье) позволяют создавать эффективные анализаторы процессов в диапазоне частот до 0 Мгц / т.