Способ повышения производительности полигармонического метода расчёта частотных характеристик нелинейных динамических объектов и систем управления
Автор: Белоногов О.Б.
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Системный анализ, управление и обработка информации, статистика (технические науки)
Статья в выпуске: 2 (41), 2023 года.
Бесплатный доступ
В статье рассматриваются новые полигармонические методы расчёта амплитудно-фазовых частотных характеристик нелинейных динамических объектов и систем управления с заданной погрешностью вычислений и за минимальное время. Исследуется работоспособность этих новых полигармонических методов. Показывается, что при использовании комбинированного полигармонического метода, в котором одновременно осуществляется анализ достаточности постоянства средних значений коэффициентов Фурье исследуемых гармоник и анализ достаточности постоянства суммы их средних значений, нормированных номером гармоники, существенно сокращается машинное время вычисления частотных характеристик первой гармоники нелинейных динамических объектов. Разработанный новый комбинированный полигармонический метод может применяться в программах расчётов частотных характеристик нелинейных динамических объектов, регуляторов и следящих систем управления, а также для их спектрального анализа и идентификации их параметров. Метод также может найти применение при создании новых анализаторов частотных характеристик и анализаторов спектра.
Полигармонические методы, частотные характеристики, нелинейные динамические объекты, системы управления
Короткий адрес: https://sciup.org/143180646
IDR: 143180646 | УДК: 681.51+629.78.05
A method for improving the efficacy of the polyharmonic technique for computing frequency response of non-linear dynamic objects and control systems
The paper discusses new polyharmonic techniques for computing amplitude-phase -frequency characteristics of non-linear dynamic objects and control systems within a specified computational error and a minimal amount of time. It examines performance of these new polyharmonic techniques. It demonstrates that the use of a combined polyharmonic technique, which simultaneously analyzes sufficiency of the Fourier coefficients consistency for harmonics under study and sufficiency of consistency of their mean values normalized to harmonic number, significantly reduces computational time needed to calculate the frequency characteristics of the first harmonic of non-linear dynamic objects. The newly developed combined polyharmonic technique can be used in the frequency response analysis code for non-linear dynamic objects, controllers and servo-loop control systems, as well as for their spectral analysis and parameter identification. The technique may also find use in development of new frequency response analyzers and spectrum analyzers.
Список литературы Способ повышения производительности полигармонического метода расчёта частотных характеристик нелинейных динамических объектов и систем управления
- Шевгунов Т.Я. Частотный анализ электрических цепей. Метод комплексных амплитуд. М.: URSS, 2017. 312 с.
- Кренёв А.Н., Артёмова Т.К. Цифровой спектральный анализ: Учебное пособие. Ярославль: Яросл. гос. ун-т, 2002. 114 с.
- Бендат Дж, Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1971. 540 с.
- Новиков А.А., Амелина М.А. Конспект лекций по курсу «Математическое моделирование в электронике». Части 1, 2, 3. Смоленск: МЭИ(ТУ), 2006. 74 с.
- Белоногов О.Б., Белицкий Д. С., Жарков М.Н., Кудрявцев В.В., Шутен-ко В.И. Исследование переходных процессов втягивания типовых динамических звеньев в вынужденные гармонические колебания // Ракетно-космическая техника: труды РКК «Энергия». Сер. XII. Королёв: РКК «Энергия», 1998. Вып. 3-4. С. 245-258.
- Wellstead P.E., Cogger N.D., Webb R.V. Frequency Response Analysis, Solartron Analytical, Technical Report 10, 1997. 19 p.
- Белоногов О.Б. Моногармонический метод автоинтегрирования с локальным осреднением коэффициентов Фурье для расчёта частотных характеристик динамических объектов и систем управления // Вестник ФГУП НПО им. С.А. Лавочкина. 2013. № 4(20). С. 53-56. EDN: RDWWHX
- Белоногов О.Б. Моногармонический метод автоинтегрирования с полным осреднением коэффициентов Фурье для расчёта частотных характеристик динамических объектов и систем управления // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2013. № 4. С. 3-13. EDN: RQDMYR
- Белоногов О.Б. Двухканальный моногармонический метод автоинтегрирования для расчёта частотных характеристик систем // Труды ФГУП «НПЦАП». 2014. № 1. С. 60-72.
- Белоногов О.Б. Исследование полигармонического метода расчёта частотных характеристик нелинейных динамических объектов // Известия РАН. Теория и системы управления. 2015. № 1. С. 79-87.
- Патент RU 2499268 C1. G01R 23/16. Способ определения амплитудно-фазовой частотной характеристики динамического объекта / О.Б. Белоногов; заявитель и патентообладатель — ПАО «РКК «Энергия». Заявка № 2012115931/28 от 19.04.2012; опубл. 20.11.2013. Бюл. №32.
