Переходная характеристика
Взаимный узкополосный спектр
Переходная характеристика — одна из дополнительных возможностей программы Взаимный узкополосный спектр, позволяющая оценить частотную характеристику системы.
При помощи частотной характеристики H(f) можно описать динамические свойства системы, поскольку она представляет собой преобразование Фурье импульсной переходной функции, отвечающей этой системе.
В случае линейной системы с постоянными параметрами частотная характеристика H(f) зависит только от частоты и не зависит ни от времени, ни от вида входного сигнала. В случае нелинейной системы H(f) может зависеть от входного сигнала системы. Если же параметры системы не постоянны, то H(f) зависит от времени.
Для активации диалогового окна программы Переходная характеристика, в окне программы Взаимный узкополосный спектральный анализ вызвать окно Настройка параметров взаимного узкополосного спектра, нажав на кнопку Параметры.
Для запуска дополнительного графика с переходной характеристикой необходимо в поле Дополнительные окна установить флаг напротив строки Переходная характеристика в столбце Доп. график. После установки необходимых настроек активировать кнопку Применить — откроется рабочее диалоговое окно.
Программное обеспечение позволяет оценивать частотную характеристику H(f) системы несколькими методами:
- H1 — статистическая оценка частотного отклика системы, основанная на предположении отсутствия внешних шумов, воздействующих на входной сигнал. Статистическая оценка H1 представляет собой наименьшую квадратичную оценку системы H(f). Статистическая оценка H1 всегда является искаженной в связи с ограниченным частотным разрешением.
- H2 — статистическая оценка частотного отклика системы, основанная на предположении, что основной внешний шум присутствует во входном сигнале. Как и в случае статистической оценки H1, при наличии шумов на выходе, статистическая оценка H2 представляет собой среднеквадратичную оценку параметра H(f), и также будет иметь место искажение в связи с ограниченным диапазоном частотного разрешения.
- Hν — статистическая оценка частотного отклика системы в общих случаях, когда внешний шум имеет место как во входном, так и в выходном сигналах. Статистическая оценка Hν предполагает, что все внешние источники шума не являются когерентными с действительными входными и выходными сигналами.
- Hc — статистическая оценка частотного отклика системы, основанная на том, что существует возможность измерения входного сигнала при отсутствии внешних шумов, при этом выполняется оценка частотного отклика между двумя выходными сигналами системы.
- Hi — преобразование Фурье импульсной характеристики.
В основе разработки программных средств по оценке частотной характеристики в рамках описанных методов лежат научные труды Андерса Брандта, изложенные в книге «Noise and Vibration Analysis: Signal Analysis and Experimental Procedures», Anders Brandt, ISBN 978-0-470-74644-8.
График можно сохратить в формате *.dtx, активировав книпку Запись в правом верхнем углу диалогового окна.
По переходным характеристикам возможно произвести анализ формы колебаний, для чего в окне программы необходимо активировать флаг напротив строки «Форма колебаний».
Анализ формы колебаний – вспомогательная программа, предназначенная для оценки формы колебаний конструкции, возникающих при внешнем воздействии, либо под воздействием естественных возбуждающих факторов.
Программа позволяет осуществлять просмотр мод колебаний по множеству датчиков, расположенных на объекте испытаний методом интерполяции и аппроксимации измеренных значений в точках установки датчиков.
Программа использует измеренные значения, полученные от модулей взаимного узкополосного спектрального анализа, модального анализа и пр. Преимущество использования данной программы заключается в возможности визуальной оценки колебания системы в целом.