Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Nechepurenko_ФТИ

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
03.06.2015
Размер:
14.93 Mб
Скачать

314

ВРЕМЕННАЯ РЕДУКЦИЯ

 

 

 

 

B

dx

 

Ax Cu

dt

 

 

 

 

y

Ox

 

 

 

 

u

m n

y

m

 

1

 

1

m

 

u(t)

 

j j (t)

L

j j

(t) y(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

j

1

 

 

j 1

 

 

 

 

 

 

m m

315

АЛГЕБРАИЧЕСКАЯ РЕДУКЦИЯ

Выбираем X X1, , X m Y Y1, ,Ym

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m ~

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

Ax Cu

 

 

 

 

 

x(t)

 

x j

(t) X j

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y Ox

 

 

 

 

 

 

 

 

j 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xx

 

 

 

 

 

 

 

 

~~

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~ dx

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

Ax

 

Cu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

dx

 

 

 

~

 

 

 

 

 

dt

 

~

 

 

 

 

BX

 

 

AXx Cu

 

 

 

 

 

 

 

~

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

~

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

y

Ox

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

OXx

Y BX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

A Y AX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

Y C

~

OX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

O

 

 

H (s) O(sB A)

1

C

 

 

 

~

 

~ ~

~ 1

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H(s) O(sB A) C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НАИБОЛЕЕ УСПЕШНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕДУКЦИИ, 316

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПРОМЫШЛЕННОМ ДИЗАЙНЕ

PACT (спектрально-алгебраическая для RC схем) PRIMA (алгебраическая Крыловская для RCLM схем)

Эти редукции сохраняют пассивность, достаточно эффективны в реализации, включают контроль погрешности, результаты редукции допускают схемотехническую интерпретацию. Число элементов схемы уменьшается в 10-10000 раз.

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИДЕИ: Сбалансированное усечение

Спектрально-алгебраическая редукция для RCLM схем Временная редукция

КРЫЛОВСКАЯ РЕДУКЦИЯ

X X1, , X m ,

x(t)

n, p, q

 

dx

Ax Cu

 

 

 

dt

 

y Ox

 

 

 

 

 

H(s) O(sI A) 1C

X

* X I

m

 

 

 

 

 

m

~

(t) X j

~

 

x j

X x (t)

j 1

 

 

 

 

 

~

~

 

 

dx

X AX

 

dt

A

 

~

X C

 

 

C

 

 

~

OX

~

O

 

 

H (s)

401

m, p, q

~~ ~

Ax Cu

~

~~

 

 

y

Ox

 

 

~

~

1

~

O(sI

A)

 

C

 

 

 

 

~

~

ˆ

 

 

 

 

ˆ

 

ˆ

 

ˆ

 

y(s)

H (s)u(s)

y(s)

H (s)u(s)

 

 

 

 

 

(s)

~

(s)

~

 

y(s)

 

 

y(s)

 

МОМЕНТЫ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ

402

 

1

 

1

1

 

H (s) O(sIn A) 1C

O In

A C

s ( j 1)OAjC

 

s

 

s

 

j 0

OA jC

( j

0,1, )

- моменты в окрестности бесконечности

 

 

 

(марковские коэффициенты)

H (s) O(sI n

A) 1C O sA 1

In

1 A 1C

s jOA ( j 1)C

 

 

 

 

 

 

j 0

OA jC

( j

1,2, )

- моменты в окрестности нуля

 

 

 

(тейлоровские коэффициенты)

СОХРАНЕНИЕ МОМЕНТОВ

403

OA jC

 

span{X}

 

span C, AC, , Ak 1C

 

 

 

 

 

 

X X

Im

(m pk )

 

 

 

 

 

 

XX

- ортопроектор на подпространство

span X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XX A jC A jC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~~ j ~

 

j

X C

OXX AXX

AXX C

j

C

OA C OX( X AX )

OA

 

 

 

 

при j 0, , k

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОХРАНЕНИЕ МОМЕНТОВ:

~~ j ~

 

j

C,

j

0, , k 1

OA C OA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОХРАНЕНИЕ МОМЕНТОВ

404

OAjC

span{X } span A 1C, A 2C, , A kC X X Im (m pk )

XX

- ортопроектор на подпространство span X

 

X C ( X AX ) j X A jC

 

( X AX ) j X C X A jC

~~ j ~

j

X C OXX A

j

C

 

OA

j

C

OA C OX( X AX )

 

 

 

 

при

 

j 1, , k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОХРАНЕНИЕ МОМЕНТОВ:

 

~~ j ~

OA

j

C,

j

1, , k

 

OA C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КРЫЛОВСКАЯ РЕДУКЦИЯ (PRIMA)

405

 

Выбираем

X X1, , X m , X

*

X Im

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

dx

 

Ax

Cu

 

 

 

x(t)

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

y Ox

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

n

 

 

 

 

 

 

 

x

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

~

 

X

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

BX

 

 

AXx Cu

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

~

~

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

OXx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

H (s) O(sB A)

1

C

 

 

~

 

 

 

 

 

H(s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m~

x j (t) X j

j 1

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

~~

 

~

 

~ dx

 

 

B

 

 

Ax

 

Cu

 

dt

 

 

 

 

 

~

 

 

~~

 

 

 

 

y

 

 

Ox

 

X BX

 

~

X AX

 

A

X C

~

 

OX

O

 

~ ~

~

1

 

~

 

O(sB

A)

 

C

КРЫЛОВСКАЯ РЕДУКЦИЯ (PRIMA)

406

 

H (s) O(sB A) 1C O sA 1B In 1 A 1C s jO( A 1B) j 1 A 1C

j 0

O( A 1B) j A 1C ( j 0,1, ) - моменты в окрестности нуля (тейлоровские коэффициенты)

~

H

~

O(

 

 

~ ~

~

1

~

j ~ ~ 1 ~

j 1

~ 1 ~

(s) O(sB A)

 

C

s O( A B)

 

A C

 

 

 

 

 

 

 

 

j 0

 

 

~

1

~

j ~

1

~

 

 

0,1, ) - моменты в окрестности нуля

A

 

B)

A

C ( j

 

редуцированной системы

span{X} span A 1C,( A 1B)A 1C, ,( A 1B)k 1 A 1C

 

 

 

X X

Im

(m pk )

 

O( A

1

j

1

~ ~

1 ~ j ~

1

~

 

B)

A C

O( A B) A

C ( j 0,1, , k 1)

 

 

 

 

 

КРЫЛОВСКАЯ РЕДУКЦИЯ (PRIMA)

 

407

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

~

 

 

 

~

 

 

 

 

B X BX

A X AX

 

C X C

O OX

span{X}

 

span A 1C,( A 1B)A 1C, ,( A 1B)k 1 A 1C

X X Im

O( A

1

B)

j

 

1

~ ~

1 ~

j ~

1 ~

 

 

0,1, , k

 

1)

 

 

 

 

A C

O( A B)

A C ( j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X C ( X AX )X A 1C

 

 

 

( X AX ) 1 X C X A 1C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( X AX ) 1 X BA 1C X A 1BA 1C

 

 

 

 

 

~~ 1

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OX( X AX )

1

X C

 

OXX

 

 

1

 

 

 

1

 

 

OA C

 

 

A C

OA C

~~

 

~~

1 ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

OX ( X AX )

1

( X BX

)( X AX )

1

X C

 

 

OA BA C

 

 

 

 

 

OX ( X AX ) 1 X BXX A 1C OX ( X AX ) 1 X BA 1C OXX * A 1BA 1C OA 1BA 1C

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]