Файл: Батяев, Б. Г. Исследование надежности и точности линейных систем автоматического управления.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 0
138
или
а 0 v0z + a , ve v, + . . . + а п v0vn ~ v0 y ,
си Vo v, + a, v z + . . . + а п v, vn = v, у ,
|
|
|
|
|
|
|
|
(1 3 .2 3 ) |
a.v.vn +a, v, va+ . . . + a* v z =vn\j . |
|
|||||||
Если в выражении |
(13,19) |
= / |
|
, то |
его |
можно записать в |
виде |
|
у = ! / 0 „ |
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
V n ) = |
* в + |
^ |
a s v-s . |
(13 .24) |
|||
В соответствии с |
(13 .24) |
и (1 3 .2 3 ) получим следующую систему |
|
|||||
уравнений |
|
|
|
|
|
|
|
|
ас + a, v, +. . . +ап vn = у , |
|
|
||||||
cl0v , +a, vz+. . . + an v~vn =vvy, |
I |
(13 .25) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а е г>л + а , » , » л + . , . + си v * = v „ y . |
|
|
||||||
Система уравнений |
(1 3 .2 5 ) имеет |
единственное |
решение при условии, |
|||||
что ее определитель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
V, . |
■ |
V* |
|
|
|
|
|
V, |
^ . |
. |
W i . |
|
|
|
(13 .26) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v'n W * ■ |
■ |
v ? |
|
|
|
|
отличен от нуля. Применяя метод Гаусса или формулу Крамера,
найдем неизвестные параметры
= |
Z)s { V K y } |
( f C , S * o T n ) t |
(13 .27) |
139
где |
& s | |
ь-л у } |
- определитель, получающийся из |
Д |
заменой |
|||||||||||||
|
S - |
го |
столбца свободными членами. |
|
|
|
|
Ю , |
||||||||||
|
|
Пусть функция |
у =/ ( гл, гл,, . . . , |
) |
определена в |
области |
||||||||||||
причем ее |
аргументы |
V ,, az , . . . , |
т>п |
|
являются |
в свою очередь функ |
||||||||||||
циями других переменных |
ос, |
, ас z , |
. . . 7 |
зс m |
: |
|
|
|
||||||||||
|
= |
(ac,,xz>..., хп ),.. . , va=S„(x„acz,...,xm). |
(13.28) |
|||||||||||||||
В |
этом |
случае |
|
у |
есть |
сложная функция от |
независимых переменных |
|||||||||||
|
а с,, |
acz , |
. . . |
, |
асm . |
Подставляя |
значения переменных |
V,, vz ,■..., v-a |
||||||||||
в |
функцию (1 3 .2 4 ), подучаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
^ F (ac,,acz , . . ., x m) |
|
|
|
гг |
|
|
|
|
|
|||||||
|
у |
|
+ |
|
a sfs(x,,acz,...,acm) . |
(13 .29) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s Л |
|
|
|
|
|
Согласно |
(13 .28) и |
(13 .29) систему уравнений (1 3 .2 5 ) |
можно предста |
|||||||||||||||
вить |
в |
виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
а.о +а, У, + . . . + ап^п - у , |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
cuj, |
+a, j,z+. . . + |
ап/,/„ = У,у,. |
|
|
(1 3 .3 0 ) |
||||||||||
|
|
|
си & |
+ |
а , •/, Ул + . |
. . |
+ |
а п ■/,/ = |
■/„ у . |
|
|
|
||||||
Если переменные |
V,, |
vz , . . |
. , |
i> п |
зависят только |
от |
одного аргумен |
|||||||||||
та |
O’ |
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
” я - / л ( х ) , . |
. . , |
Vn |
= / Л С д г ), |
|
(13 .31) |
||||||
то функция |
у |
= '/(^О ^z , . . . 1Vn) |
является функцией одного |
|
||||||||||||||
аргумента |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у = ^ |
Г |
/ |
, |
= Ф (*)• |
(13.32) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
140 |
|
|
|
|
|
Полагая |
в |
выражении (13 .24) |
V-s = f s ( x ) |
( s = /,л ) |
, имеем |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
у |
= |
Ф О ) |
= а |
0 + |
Y |
^ a s f s ( х ) |
• |
|
(13 .33) |
|||||
Для определения параметров функции (13 .33) |
необходимо решить следую |
||||||||||||||
щую систему уравнений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
О. о |
+ |
|
|
+ . |
. . + 'CLnSn |
~ |
У 1 |
|
|
||||
|
***/» |
+ |
|
|
+ . . . |
+ |
a n J d n |
“ /,[/’ |
|
(13 .34) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ G/ft/n + . . . |
* |
|
|
|
. |
|
|
||||
В частном |
случае, |
если J $ ( x ) - |
X s . |
то функцию (13 .33) можно |
|||||||||||
выразить |
в |
|
виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ |
= |
Ф ( * ) |
= |
OL* + |
|
|
|
|
(1 3 .3 5 ) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S -i |
|
|
|
|
|
Так как |
z^j |
- J s ( х ) |
= |
дг 5 |
, |
то начальные моменты будут равны |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
f ( v « , y ) |
= i{ (x*y)=)fxl . . |
(13 .36) |
|||
Подставляя значения начальных моментов из |
(13 .36) |
в (1 3 .2 2 ), |
полу |
||||||||||||
чаем систему уравнений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
а А » +<М / + . . . + йп 'Гп |
= >г |
|
|
|||||||||||
|
|
’ (М ; |
|
|
|||||||||||
|
cu, f t |
+ a , |
f 4 |
+ . . . |
"*■ йл. ^п-м = >Гм , |
|
(1 3 .3 7 ) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ов>Г„ + ftfVa-tf+ . • • + Оя
или с учетом |
(13 .23) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
а0 |
+ |
а,х + р |
. + апх л |
— |
г |
|
|||||
У ’ |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а 0х |
+ а 1_ х г + . . |
. + |
а„.эс'1+' |
= х у , |
> |
(13 .38) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
авх л + а , хп+\ . _ + апх |
~ х пу. |
|
|
||||||||
Решая эту си стем |
методом Гаусса |
или Крамера, вычислим неизвестные |
|||||||||
параметры санкции |
(13 .35) |
при условии, |
что |
определитель |
|||||||
|
|
|
) |
x |
. . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ас |
^ . . |
|
|
|
ф о . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(13 .39) |
|
|
|
|
x n |
x ^ \ . |
|
X |
|
|
|
|
|
На основании указанного метода вычислим дисперсии коэффициен |
|||||||||||
тов канонического разложения случайной функции. |
|
|
|||||||||
Пусть на промежутке времени |
[о ,Т ] |
|
задано |
JC |
равноотстоя |
||||||
щих значений |
t |
. Для каждого момента £,• |
( i = *, лг) |
известны зна |
|||||||
чения дисперсии |
£ > y ( t i ) |
|
и координатных функций f s i h ) ( s = /Jn) |
||||||||
канонического разложения случайной функции |
y ( t ) . Требуется найти |
||||||||||
дисперсии ; O s |
|
коэффициентов разложения так, чтобы |
квадратичные |
||||||||
формы отклонений были минимальными. |
|
|
|
~~ |
|||||||
Согласно [2?] дисперсия случайной функции y ( t ) , заданной |
|||||||||||
каноническим разложением, |
имеет вид |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
z |
|
|
|
S D y ( t ) = 21 £ > s [ % ( £ ) ] . |
|
(1 3 .4 0 ) |
||||||||
|
|
|
|
|
S=i |
|
|
|
|
|
|
Если положить в |
выражении |
(13 .19) |
(Is = £>s |
и |
|
( t )] |