Метод оценивания динамических характеристик систем на основе парных переходных процессов

• Автор: Рыжаков, Константин Викторович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 114 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТОВ ,
И ИЗВЕСТНЫЕ МЕТОДЫ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ЕЕ Основные понятия, используемые в работе
1.2. Краткие сведения о динамических характеристиках
объектов
1.3. Прямые методы определения динамических характеристик
1.4. Косвенные методы определения динамических характеристик
1.5. Статистические методы определения динамических характеристик
1.6. Общие положения косвенного метода определения динамических характеристик на основе
парных переходных процессов
1.7. Постановка задачи
1.8. Выводы к ГЛАВЕ
ГЛАВА 2 КОСВЕННЫЙ МЕТОД ОЦЕНИВАНИЯ
ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПАРНЫХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ
2.1. Вывод основных аналитических соотношений
2.2. Представление динамических процессов на базе экспериментальных данных
2.3. Идентификация моделей динамических процессов ансамблем АЦ) - функций
2.4. Идентификация моделей динамических процессов ансамблем экспонент
2.5. Вывод выражений АЧХ и ФЧХ исследуемой системы
на основе сплайн - представлений сигналов
2.6. Выбор шага дискретизации сигнала
при его представлении сплайнами
2.7. Выводы к ГЛАВЕ
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ КОСВЕННОГО МЕТОДА ТА ОСНОВЕ ПАРНЫХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ
3.1. Оценка влияния неодновременное™ входного
воздействия
3.2. Оценка влияния вариации полюсов передаточных
функций

3.3. Основы численного эксперимента по оценке
точности косвенного метода
3.4. Выводы к ГЛАВЕ
ГЛАВА 4 ЧИСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ОЦЕНКЕ
ПОГРЕШНОСТЕЙ КОСВЕННОГО МЕТОДА
4.1. Оценка погрешностей метода при реализации
его системами второго порядка
4.2. Оценка погрешностей метода при реализации
его системами первого порядка
4.3. Алгоритм инженерной методики оценивания АЧХ
и ФЧХ исследуемых СИ по предложенному методу
4.4. Выводы к ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приложение
Приложение
ПриложениеЗ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время резко возросло значение измерений как источника объективной информации о величинах, характеризующих эффективность и качество производственных процессов, состояние и свойства исследуемых объектов. Значительная часть средств измерений (СИ) электрических величин, параметров движения, тепловых величин используется и всегда использовалась в условиях, когда измеряемые величины являются переменными, то есть работающих в динамических режимах. В отдельных публикациях такие СИ называются системами.
В динамических режимах работает большинство приборов, входящих в системы управления. И при автоматизации процессов управления и контроля на первое место выходят динамические измерения, а следовательно, и задача определения динамических характеристик используемых средств измерений. Поэтому разработка новых методов, процедур аппарата для определения динамических характеристик представляет широкий интерес.
Динамические измерения связаны в первую очередь с изучением закономерностей протекания физических процессов в исследуемых объектах. Поэтому роль динамических измерений особенно велика в областях науки, связанных с исследованием структуры материи, анализом и синтезом новых веществ и материалов, изучением объектов в экстремальных условиях, и так же, в отраслях техники и производства, для которых характерно создание новых технологических процессов, испытание новых машин, приборов и аппаратов.
Динамические измерения вошли в практику задолго до того, как были предприняты первые попытки строго определить, что же собственно представляют собой динамические измерения.
Не лишним будет заметить, что нахождение оценок динамических характеристик систем (электрических, механических) - задача всегда трудоемкая и требующая значительных затрат. И, скажем, при серийных испытаниях новых устройств (систем) большую роль играют быстрота и затраты на аттестацию устройств.
Далее во введении изложим цель, задачи, актуальность, научную новизну, достоверность, положения выносимые на защиту, апробацию и структуру работы.
Целью диссертации является определение динамических характеристик линейных стационарных систем (технических измерительных средств) косвенным методом. Системы называются линейными, если их можно представить линейными дифференциальными уравнениями (операторами). Стационарность систем характеризуется тем, что их динамические свойства не меняются во времени [1,2].

ренцируемые функции у = (p{t) на каждом отрезке А, = [?,_], 7], совпадающие с кубическим полиномом и удовлетворяющие условиям интерполяции $/,) =yt.
Но их использование при нахождении преобразований по Лапласу -L(y{t)), приводит к весьма громоздким выражениям. Пусть, например, y(t) = (p{t) = а0 + ар + a2t2 + ар ' на каком-то участке [г,.ь tj. Тогда
Представим этот интеграл в виде суммы 4-х интегралов, первые три из которых сводятся к конечным (табличным) выражениям
Как мы видим, для последнего выражения требуется еще повторное интегрирование, в результате которого оно примет вид, эквивалентный
(2.9). После чего подставив пределы интегрирования и просуммировав 1Х , 12,С и /4 получим весьма громоздкое выражение, и это лишь для одного участка интегрирования и для одного выходного сигнала. В выражении (1.32) мы имеем отношение изображений выходных сигналов исследуемой и эталонной систем. Приводя это отношение к виду (Яе + у 1т), получим еще более громоздкое выражение. При дальнейшем использовании которого для получения выражений АЧХ и ФЧХ СИ, аналитические выкладки окажутся слишком «тяжеловесными», а выражения - трудно обозреваемыми и не удобными для вычислений.
Использование еще одного вида кубических сплайнов - кубических сплайнов с «растяжением» (для периодических функций) [47, 50] приведет
L(y(t)) = L( (2.7)
I2 = -%-{-jaX- l)e-Ja* ‘ cot
(2.8)
(2.9)
а четвертый принимает вид
(2.10)