13. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Подстановка
дает возможность, зная передаточную функцию
получить параметрическую вещественную и мнимую частотные характеристики нестационарной системы по формуле
Точно так же по параметрическому изображению процесса
можно определить его параметрический комплексный спектр
Далее на основе обратного преобразования Фурье
можно перейти к искомому параметрическому процессу.
Такой путь избавляет от необходимости вычисления полюсов параметрической передаточной функции и позволяет перейти к графоаналитическим частотным методам построения процессов по трапециям, разработанным для постоянных систем (см. кн. I, гл. XV).
Снова полезно напомнить, что построенный по формуле (1.145) процесс отобразит реакцию системы только в один момент наблюдения т. е. будет параметрическим процессом. Параметрические частотные спектры
для каждого нового выбранного момента наблюдения
надо получить заново, снова разбивать их на трапеции и т. д.
Использование одного параметрического частотного спектра для различных моментов наблюдения возможно только для тех частных случаев, когда параметрическая передаточная функция может быть представлена в виде
Тогда, полагая
можно частотными методами построить
нормированный процесс
и от него простым пересчетом переходить к параметрическому процессу
Остановимся кратко на особенностях расчета частотным методом параметрической переходной функции
Поскольку она является реакцией на смещенную единичную ступенчатую функцию, то ее изображение имеет вид
В случае расположения полюсов передаточной функции
в левой половине комплексной плоскости можно воспользоваться формулой
По вещественной параметрической частотной характеристике
можно, пользуясь таблицами
-функций, построить график
Заметим, что приближенную оценку максимума функции можно произвести, не строя всего графика
по пику параметрической вещественной частотной характеристики как и в стационарных системах (см. кн. 2, гл. VIII).
Особенность решения для переменной системы состоит в том, что максимум реакции находится в момент наблюдения при наиболее неблагоприятном расположении входной ступенчатой функции. Приближенно рабочий интервал, при котором максимум переходной функции попадает как раз на момент наблюдения, определяется формулой
где
— полоса частот, занимаемая низкочастотной частью графика параметрической вещественной частотной характеристики.
Имея построенный график параметрической переходной функции, нетрудно от него перейти к графику параметрической импульсной переходной или весовой функции для того же момента наблюдения.
Действительно, из соотношения (1.147) имеем
и
Поэтому переход к графику
осуществляется простым дифференцированием (по
аргументу) графика
При расчете параметрических частотных характеристик можно использовать непосредственно сопряженное уравнение переменной системы на основе приближенного метода баланса спектров [14], [15].