|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Краткие теоретические сведения. В основу частотного (спектрального) метода положено интегральное преобразование Фурье
В основу частотного (спектрального) метода положено интегральное преобразование Фурье. Этот метод нашел широкое применение при анализе реакции цепи на воздействие импульса тока или напряжения. Сущность частотного метода заключается в представлении непериодической функции времени (тока или напряжения) в виде суммы бесконечного множества гармонических составляющих, отличающихся друг от друга по частоте, амплитуде, начальной фазе. При этом предполагается: 1) частота w принимает всевозможные значения от ; 2) синусоидальные составляющие на вход цепи поступили достаточно давно, и реакция цепи будет иметь установившейся характер. Таким образом, задача расчета переходного процесса подменяется задачей расчета цепи в установившемся режиме при воздействии множества гармонических составляющих импульса. Из курса высшей математики [9] известно, что любая абсолютно интегрируемая функция времени может быть вычислена в виде наложения бесконечного множества своих гармонических составляющих с помощью интеграла Фурье
. (20)
Другими словами, интеграл Фурье дает разложение функции времени в непрерывный спектр. В формуле (20) комплексная функция частоты F (j w) дает закон изменения комплексных амплитуд гармоник в зависимости от частоты и называется частотным спектром (спектральной плотностью, спектральной, частотной или амплитудно-фазовой характеристикой) заданной функции f (t) [1, 2] и вычисляется по формуле . (21) Модуль частотного спектра F (w), характеризующий зависимость амплитуды гармонических составляющих от частоты, называется амплитудно-частотной характеристикой. А аргумент частотного спектра Q(w), характеризующий зависимость начальной фазы гармоник от частоты, называется фазочастотной характеристикой. Соотношения (20) и (21) называются соответственно обратным и прямым преобразованием Фурье и обозначаются F –1{ F (j w)} и F { f (t)}. Сравнивая прямое преобразование Фурье с прямым преобразованием Лапласа , обратное преобразование Фурье с обратным преобразованием Лапласа , можно сделать вывод, что преобразования Фурье являются частным случаем преобразований Лапласа и получаются из него при р = j w. Следовательно, частотный спектр F (j w) функции f (t) совпадает с соответствующим изображением Лапласа при замене р на j w. Это свойство позволяет по аналогии с операторным методом определять мгновенные значения токов и напряжений в цепи при подаче на вход импульса напряжения или тока. Методика расчета переходных процессов частотным методом аналогична методике расчета операторным методом, изложенной в разд. 3. В табл. 2 приведены законы Ома и Кирхгофа для частотных спектров (спектральная форма) и в операторной форме. В прил. 3 для некоторых наиболее употребляемых функций времени показаны их частотные спектры. При расчете частотным методом используют следующие теоремы. Теорема подобия. Пусть задана функция времени и известна ее частотная характеристика . Частотная характеристика новой функции времени f (kt), где k – постоянная, определитсявыражением . Таблица 2 Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.) |