Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
7 results
Search Results
Item Application of the zeros and poles matched method for modeling of electrical systems(Видавництво Львівської політехніки, 2022-02-22) Мороз, В. І.; Вакарчук, А. Б.; Moroz, V.; Vakarchuk, A.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityПоширення математичних застосунків, які надають засоби розв’язування диференціальних рівнянь, і збільшення швидкодії обчислювальних пристроїв призвели до зменшення зацікавленості операторними методами, зокрема z-перетворенням. Проте використання можливостей z-перетворення дає змогу реалізувати ефективні швидкодіючі обчислювальні схеми із високою числовою стійкістю. Потреба в цьому може виникнути у випадку моделювання в реальному часі чи під час синтезу цифрових систем керування. На підставі аналізу літературних джерел показано актуальність і переваги використання z-перетворення для моделювання динаміки електротехнічних систем. Розглянуто спосіб комп’ютерного моделювання, основою якого є використання для побудови комп’ютерної моделі методу відображення (відповідності) нулів і полюсів еквівалентної неперервної передавальної функції. Показано реалізацію отриманих цим методом моделювальних рекурентних формул для трьох елементарних динамічних ланок, які одержують внаслідок розкладу передавальної функції за теоремою розкладу Гевісайда: інтегральної (нульовий полюс), інерційної першого порядку (дійсний полюс) і ланки другого порядку із дійсним нулем і парою комплексно спряжених полюсів. Отже, реалізована паралельна декомпозиція досліджуваної системи, що дає змогу зменшити негативний вплив обмеженої розрядності системи і полегшити виконання паралельних обчислень. Для кожної такої ланки одержано дискретну передавальну функцію та моделювальне рекурентне рівняння. На двох прикладах продемонстровано практичне використання та переваги цього способу: проста пружна механічна система, яка описана диференціальним рівнянням другого порядку, та нелінійна модель асинхронної машини за однофазною Т-подібною заступною схемою. Обидві задачі проілюстровані прикладами розв’язування у середовищі математичного застосунку Mathcad. Підтверджено ефективність методу відповідності нулів і полюсів порівняно з класичними числовими методами розв’язування звичайних диференціальних рівнянь. Використання цього способу математичного моделювання дає змогу забезпечити стійкий числовий розв’язок із заданою точністю для широкого діапазону кроків розв’язування.Item The influence of limited bit on the implementation of the transfer in digital system(Видавництво Львівської політехніки) Мороз, В. І.; Янчак, Т.-М.; Moroz, V.; Yanchak, T.-M.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityПроаналізовано малодосліджену проблему в цифрових системах керування – вплив на їхню поведінку обмеженої розрядності апаратної частини і, відповідно, коефіцієнтів дискретних передавальних функцій. Дослідження здійснено методом нулів і полюсів та перехідних хаLviv Polytechnic National University Institutional Repository http://ena.lp.edu.ua86 рактеристик з використанням математичного застосунку MATLAB з бібліотекою Control System Toolbox і підтвердили актуальність цієї проблеми. Мета досліджень – визначення мінімального періоду дискретизації в цифрових системах за умови забезпечення їхньої стійкості та відповідності поведінці неперервної системи (прототипу) за обмеженої розрядності обчислень і точності задавання даних. Це дасть змогу запропонувати рішення для зменшення негативного впливу обмеженої розрядності в розроблюваних цифрових системах і розширити діапазон раціональної частоти дискретизації. Сформульовані граничні залежності для мінімального кроку дискретизації та сталої часу елементарних передавальних функцій першого і другого порядків. Показано, що у випадку обмеженої розрядності підвищення порядку полінома передавальної функції збільшує його чутливість до точності задавання його коефіцієнтів. Дослідження впливу обмеженої розрядності обчислень виконано на прикладі передавальних функцій, що відповідають біноміальним формам п’ятого та сьомого порядків. Показано вплив точності задавання коефіцієнтів поліномів на перехідні функції та розміщення нулів і полюсів дискретних передавальних функцій на комплексній площині залежно від кроку дискретизації. Порівняно перехідні характеристики дискретних систем з обмеженою розрядністю з їхнім неперервним аналогом. Дослідження підтверджують, що метод декомпозиції неперервної передавальної функції для розкладу на елементарні складові не вище ніж другого порядку з подальшою їх дискретизацією дає змогу розширити межі допустимих частот дискретизації у цифрових системах з обмеженою розрядністю даних. Показано вплив похибок на прикладі поліномів з другого по сьомий порядок, зокрема зі збільшенням порядку полінома зростає його чутливість до точності задавання його коефіцієнтів.Item Дослідження частотної характеристики програмно реалізованого пристрою ФАПЧ(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Бондарєв, А. П.; Алтунін, С. І.; Bondariev, A. P.; Altunin, S. I.; Національний університет “Львівська політехніка”; кафедра теоретичної радіотехніки і радіовимірювань; Lviv Polytechnic National University; Department of Theoretical Radio Engineering and Radio MeasurementМетою цієї статті є опис експериментального вимірювання частотної характе- ристики (ЧХ) передавальної функції програмно реалізованого пристрою фазового автоматичного підстроювання частоти (ФАПЧ) за допомогою частотно-модульованих (ЧМ) сигналів. Наведено вираз для передавальної функції пристрою ФАПЧ. Пояснено метод вимірювання ЧХ передавальної функції. Побудовано графіки експериментально отриманих ЧХ для різних параметрів пристрою ФАПЧ. На основі порівняння теоре- тичних та експериментальних даних зроблено висновки про точність отриманих результатів та адекватність цієї методики вимірювання ЧХ.Item Синтез передавальної функції за відомою амплітудно-частотною характеристикою(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Матвійчук, Я. М.Показано обчислення коефіцієнтів передавальної функції лінійної системи із зосередженими постійними параметрами, що відтворює задану амплітудно-частотну характеристику, двома методами. Застосовано перетворення Гільберта для розрахунку фазо-частотної характеристики з мінімальною фазою. Методи порівняно на конкретному прикладі. Всі розрахунки виконано в системі MATLAB. The calculation of the coefficients of linear system transfer function with the lumped constant parameters which corresponds to the preset frequency response is present. Calculation of the transfer function on a given frequency response is the optimization problem. Direct solution has multiextremal nonlinear optimization. Hilbert transform is applied to calculate the minimum-phase phase response. Therefore, the optimization problem of calculating the coefficients of the transfer function has complex goal function with some restrictions. An example of the synthesis transfer function of the order seven for a given frequency response of real parametric amplifier is present. We obtain repeatability of the frequency response of less than 3%. All calculations is made in the systemMATLAB.Item Схеми ввімкнення та основні розрахункові співвідношення індукційних магнітометрів(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Нічога, В. О.; Проненко, В. О.; Салдан, О. В.; Стефанишин, І. В.Подано схеми ввімкнення та основні розрахункові співвідношення індукційних магнітометрів та розглянуто принцип дії та основні схеми ввімкнення індукційного магнітометра. Наведено передавальну функцію індукційного магнітометра, амплітудно-частотну характеристику вихідної напруги U0 в резонансному режимі. Описано три способи отримання такої характеристики.In article “Schemes of enabling and the basic calculated ratio of induction magnetometers (IM)” is considered the basic principle of IM operation and the basic scheme of it’s enabling. Analyzed frequency response of IM. The definition of IM sensitivity threshold is given in this article. Described the transfer function of IM. Analyzed the amplitudefrequency characteristic (AFC) of output voltage U0 in resonant mode. Described three ways of obtaining such AFC. Displayed the scheme and AFC with the current amplifier and equivalent circuit and AFC of IM with negative feedback on the magnetic field. Analyzed the AFC of IM. Presented noise signal scheme of IM with a feedback in the magnetic field and expressions of output voltage US, conversion factor of Gн(ω) and the phase shift of the voltage US relative to the measured magnetic field. Derived an equation for the frequency inflection, from which the expressions for the lower and upper frequency inflection was obtained. Presented the determine of sensitive threshold of IM and the physical meaning of sensitive threshold of IM. It is shown how the threshold is determined. Displayed the expression of resulting density of IM noise by it’s power WB and the expression of resulting density of IM noise in terms of measured magnetic field. To measure magnetic fields in applied geophysics, board space experiments, biomedical research, non-destructive testing and technical diagnostics in problems of electromagnetic compatibility and control side electromagnetic radiation devices and systems commonly used induction magnetometers (MI), which have very wide frequency range of effective application (from ~10-4 to ~106 Hz) and can measure magnetic fields in a large dynamic range (from fractions to tens of T) [1–6]. Their high sensitivity and ability to work in a wide frequency range combined with simplicity and high reliability and manufacturability explains the increased interest in these devices. The purpose of this work – to improve methods of calculating the transfer function of MI and their sensitivity threshold to improve IM settings used in geophysics.Item Автоматизована ідентифікація об’єктів регулювання за їх експериментальними імпульсними характеристиками(Видавництво Львівської політехніки, 2014) Ковела, І. М.; Вітер, О. С.; Стахів, Р. І.; Яцук, Ю.В.Пропонується новий метод отримання передавальних функцій об’єктів регулювання за їх експериментальними імпульсними характеристиками, який полягає у тому, що задача ідентифікації зводиться до математичної задачі апроксимації експериментальних даних аналітичними виразами і розв’язання її за допомогою інформаційних технологій. A new method to obtain the transfer functions of the objects based on their experimental impulse response is presented. The identification problem is reduced to a mathematical problem of approximation of experimental data by the analytic expressions and to solving it using information technologies. Automatic processing of experimental impulse response in order to obtain the mathematical model of control object can be done in various ways. In certain studies the problem of identification using impulse response is solved by means of mathematical optimization techniques and by means of specialized software that is complicated and is restricted for practical use. In order to address these shortcomings a new more versatile method of automated identification of objects by experimental impulse response is proposed in the paper. The proposed method can effectively solve the vast majority of practical problems of identification of industrial facilities. The use of the impulse response has a number of advantages.Item Автоматизована ідентифікація об’єктів регулювання за їх експериментальними імпульсними характеристиками(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Ковела, І.; Вітер, О.; Яцук, Ю.Пропонується новий метод отримання передавальних функцій об’єктів регулювання за їх експериментальними імпульсними характеристиками, який полягає у тому, що задача ідентифікації зводиться до математичної задачі апроксимації експериментальних даних аналітичними виразами і розв’язання її за допомогою інформаційних технологій. A new method of transfer functions regulated objects for their experimental impulse response, which is that the identification problem is reduced to the mathematical problem of approximation of experimental data analytic expressions and solve it by using information technology.