21
Гармоникалық сызықтандыру әдісі (немесе
гармоникалық баланс әдісі)
бейсызықты элементтің кірісінен гармоникалық (синусоидалық) әсер берілген
кездегі жүйенің күйін зерттеуге және бейсызықты
элементтің бірінші
гармоника кезіндегі шығысында алынатын периодты қисықты ауыстыруға
негізделген.
10 сурет - Бірмағыналы бейсызықтылықтың шығыс сигналы формасын
зерттеуге арналған зертханалық қондырғыларының функционалдық –
принципиалдық
сұлбасы
11 сурет –
Бір мағыналы емес бейсызықтылықтың шығыс сигналы формасын
зерттеуге арналған зертханалық қондырғыларының функционалдық-
принципиалдық сұлбасы
22
Бұндай ауыстыру кезінде алынатын қателік
төменгі жиілікті фильтр
болып есептелетін (ол өз кезегінде жоғарғы жиілікті тербелістерді өткізбейді)
АБЖ-ның сызықты бөлігінің әсерінен оншалықты үлкен болмайды. Іс жүзінде
олар жүйенің инерциялық қасиеті бар элементтеріне (мысалы, индуктивтілік,
сыйымдылық, механикалық масса және т.б.) беріледі.
1.2 Бейсызықтылықты гармоникалық сызықтандыру
Егер АБЖ-ның бейсызықты элементінің кірісіне амплитудасы А және
ω
жиілікті статикалық қасиеті бар синусоидалы өзгермелі
F(х) сигналын берсек
х =
Аsinω
t, (1)
онда шығысындағы сигнал функциясының өзгерісі келесідей болады
у = F(
х)
= F(
Аsinω
t). (2)
Бейсызықты элементтің статикалық сипаттамасына тәуелді болатын бұл
функция аналитикалық немесе графикалық тәуелділік түрінде көрсетіледі.
Бейсызықты теңдеу (2) қажетті есептеулерден кейін келесі теңдеулермен
ауыстырылады
у = [
q(
А)
+ q´(
А)
р / ω]
х, (3)
мұндағы
q (А) и
q´(А) –
гармоникалық сызықтандырудың коэффициенттері.
Бейсызықты теңдеуден (2) сызықтандырылған теңдеуге (3) өту
операциясы
гармоникалық сызықтандыру деп аталады.
Периодты процесс
жағдайында амплитуда А тұрақты болса
q (А) және
q´(А) коэффициенттері де
тұрақты болады. Периодты процестің амплитудасы әр түрлі болған кезде (3)
теңдеудің коэффициенттері де шамасы жағынан әр түрлі болады. Бұл
гармоникалық сызықтандырудың кәдімгі сызықтандыруға қарағанда нақты
сызықты күйге әкелетін ерекшелігі болып табылады.
Сызықты әдісті (3) қолдану бейсызықты жүйенің кәдімгі сызықтандыру
кезінде байқалмайтын негізгі қасиеттерін анализдеуге қолданылады
Төменде көрсетілген беріліс
функциясын
W
Н
(
А, р)
= q(
А)
+ q´(
А)
р / ω (4)
бейсызықты буынның беріліс функциясы деп атайды [1]. (4) –ші формулаға
р
= jω қойғаннан кейін келесі теңдеу алынады
W
Н
(
А)
= q(
А)
+ jq´(
А)
. (5)
Ол
бейсызықты буынның жилікті беріліс функциясы деп аталады [1].
(5) формуламен өрнектегенде
q(
А)
және
q´(
А) коэффициенттерінің нақты және
жорамал бөлігі болады [1].
23
Бейсызықты буын гармоникалық сызықтандырудан кейін беріліс
функциялы сызықты буынға (4) айналады.
q(
А)
және
q´(
А) коэффициенттерін
есептеу кірісінде гармоникалық сигнал берілген бейсызықты буынның шығыс
сигналының графигін тұрғызуға негізделген.
Егер бейсызықты буынның статикалық
сипаттамасы бірмағыналы
координат басына симметриялы болса, онда
F(
х) функциясы тақ болады. Бұл
жағдайда сызықтандырудың жорамал коэффициенті
q´(
А)
= 0 болады. Егер
бейсызықты буынның статикалық мінездемесі симметриялы бірақ
бірмағыналы болмаса, онда сызықтандырудың жорамал коэффициенті 0-ге
тең емес. Сондықтан екі коэффициентті де есептеу қажет болады.
Достарыңызбен бөлісу: