- •1.1. Характерные особенности современных НИ
- •1.2. Типовая структура АСНИ
- •1.3. Задачи, решаемые АСНИ
- •1.3.1. Задачи автоматизации экспериментальных исследований
- •1.3.2. Автоматизация этапов НИ, носящих творческий характер
- •1.5. Экономический эффект от автоматизации НИ
- •1.6.1. Экспериментальные исследования
- •1.6.2. Цели автоматизации экспериментальных исследований
- •1.6.3. Назначение АСНИ-Э
- •1.6.5. Структуры АСНИ-Э
- •1.6.6. Функциональная структура АСНИ-Э
- •1.6.7. Основные направления работ по созданию АСНИ-Э
- •Контрольные вопросы
- •2. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА
- •2.3. Второй способ оценки спектральной плотности
- •2.4. Получение вторым способом сглаженной оценки спектральной плотности
- •2.5. Оценка взаимных корреляционных функций двух эргодических случайных процессов
- •Контрольные вопросы
- •3. ПРИМЕНЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА
- •3.1. Оценка частотной характеристики исследуемого объекта, представляющего собой линейную динамическую систему
- •1 GAfk)
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 4. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
- •4.1. Генеральная и выборочная совокупность случайной величины X
- •4.2. Задачи, решаемые при статистической обработке результатов измерений случайной величины X
- •4.3. Оценивание по выборке статистических характеристик случайной величины X
- •4.4. Общие свойства точечных оценок
- •4.5. Методы получения точечных оценок параметров закона распределения случайной величины X
- •4.5.1. Метод моментов
- •4.5.2. Метод максимума правдоподобия
- •4.6. Законы распределения, наиболее широко используемые при статистической обработке результатов измерений
- •4.6.1. Нормальное распределение
- •4.6.2. Распределение %2
- •4.6.3. Распределение Стьюдента
- •4.6.4. Распределение Фишера
- •4.7. Доверительный интервал и доверительная вероятность
- •4.8. Корреляционный анализ
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 5. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ
- •5.1. Статистические математические модели исследуемого объекта
- •5.2. Метод наименьших квадратов
- •5.2.1. Постановка задачи
- •5.2.2. Решение задачи определения математической модели исследуемого объекта
- •5.2.4. Ошибки при выборе вида математической модели исследуемого объекта
- •5.2.5. Проверка адекватности математической модели исследуемого объекта
- •Контрольные вопросы
- •ГЛАВА 6. ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА
- •6.1. Теория эксперимента
- •6.2. Основные понятия планирования эксперимента
- •6.3. Общие требования к плану эксперимента. О критериях планирования эксперимента
- •6.4. Планы для моделей, описываемых полиномами первого порядка
- •6.4.1. Вид модели
- •6.4.2. Полные факторные планы
- •6.4.3. Дробные факторные планы
- •6.5.1. Вид модели
- •6.5.2. Применение полных факторных планов для моделей типа (6.40)
- •6.5.3. Применение дробных факторных планов для модели типа (6.40) и порядок смешивания оценок коэффициентов
- •6.5.4. Вычислительные формулы и свойства планов 2" р
- •6.6. Планы для квадратичных моделей
- •6.6.1. Вводные замечания
- •6.6.2. Ортогональные центральные композиционные планы
- •Контрольные вопросы
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •Файзрахманов Рустам Абубакирович, Липатов Иван Николаевич
- •АВТОМАТИЗАЦИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
где
|ол.< л ) |= ( с л2 + а 2),/3- |
(2.57) |
/ * \ |
|
®.w(/*) = arctg% |
(2.58) |
vQ |
|
2.7. Определение сглаженной оценки
взаимной спектральной плотности
Сглаженная оценка взаимной спектральной плотности определя
ется соотношениями |
|
|
|
|
|
|
5„(/») = С, +УЙ- | е , , ( / 1) |
|
| |
* = 0,1,2,...,»/ |
(2.59) |
||
где |
|
|
|
|
|
|
G,,(/,) = (Q2 + g ) l/2; |
|
(2.60) |
||||
©,ДЛ) = arctg |
vQ У |
|
(2.61) |
|||
|
|
|
|
|
||
Здесь |
|
|
|
|
|
|
С0=0,5С0+0,5С,;| |
|
(2.62) |
||||
|
= 0,54+ 0,50;] |
|
||||
|
|
|
||||
Ск =0,25СА., + 0,5Q + 0,25Са+1; |
|
(2.63) |
||||
б* = 0,254_I + О,50а+0,254+1, А: = 1,2,...,да’ -1; |
||||||
|
||||||
С . = 0 , 5 С . |
+0,5С .; |
|
|
|||
Ш |
т-I |
|
т |
|
(2.64) |
|
Q . =0,5Q . +0,5Q .. |
|
|||||
|
|
|||||
т |
т-1 |
|
т |
|
|
Контрольные вопросы
1.По каким формулам определяются оценки математического ожидания и корреляционной функции эргодического случайного процесса?
2.Как определяется оценка спектральной плотности на дискрет ных частотах через оценку корреляционной функции?
3. По каким формулам вычисляются сглаженные оценк
Gk,k = 0,1,...,т спектральной плотности случайного процесса?
4.В чем различие между односторонней и двухсторонней спек тральной плотностью случайного процесса?
5.По каким формулам определяется другим способом оценка од-
|
Л |
ЛГ |
посторонней спектральной плотности Gx(jk), к = 0,1,...,—? |
||
6. По каким формулам определяется другим способом сглаженная |
||
оценка О Д /Д к = 0,1, |
N_ односторонней спектральной плотности? |
’2
7.По каким формулам определяется оценка взаимных корреляци онных функций двух эргодических случайных процессов?
8.Какой смысл имеет оценка взаимной корреляционной функции двух случайных процессов?
9.Как определяется оценка взаимной спектральной плотности на дискретных частотах?
10.По каким формулам вычисляется сглаженная оценка взаимной спектральной плотности?
11.Как выглядят графики модуля и фазового угла оценки взаим ной спектральной плотности?
3. ПРИМЕНЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА
3.1. Оценка частотной характеристики исследуемого объекта, представляющего собой линейную динамическую систему
Частотная характеристика # ( / ) исследуемого объекта есть ком
плексная функция вида (рис. 3.1) |
|
Я (Л = |Я(Л|ем л , |
(3.1) |
где |Я (/)| - амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) исследуе мого объекта; ср(/) - фазочастотная характеристика (ФЧХ) иссле дуемого объекта.
т
-------------- ►
Исследуемый К О
объект, # ( / )
Рис. 3.1
Сигнал x(t) на входе исследуемого объекта представляет собой реализацию эргодического случайного процесса X(t). Сигнал у(1) на выходе исследуемого объекта представляет собой реализацию эрго дического случайного процесса Y(l).
Оценка АЧХ определяется соотношением
<5,(Л |
(3.2) |
|
с ,(Я |
||
|
||
На дискретных частотах л = ^ - , К = 0,1,2, |
т оценка АЧХ |
|
т |
|
|
может быть найдена в виде |
|
|
я А| = |я(Л )| = О у ( / к ) |
(3.3) |
|
<5,(Л) |
|
|
Оценка Я (/) частотной характеристики Я (/) |
определяется вы |
|
ражением |
|
|
Gxy(f) |
(3.4) |
|
Я (Л = |
СЛЛ