Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Archives of Electrical Engineering

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: Fourier series-less analysis

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

A new approach to shaping one-period energies of dynamical systems operating in non-sinusoidal states

Trzaska Z.W.

Archives of Electrical Engineering

2005

Vol. 54, nr 3

265-287

A unified representation of composite periodic non-sinusoidal waveforms without any use of Fourier series is proposed. Hysteresis loops representing one-period energy on an energy phase plane are demonstrated and proved. The new formulation proposed here leads to the exact expressions suitable for direct evaluations of the energy in periodic non-sinusoidal states, which is a great advantage of the new approach, It is shown that, using the new approach, one is able to calculate the one-period energy directly from the voltage and charge or current and flux, respectively, on corresponding energy phase planes. The basic properties of the hysteresis loops of one-period energy are discussed in detail, and their geometric characteristics are confirmed using digital simulations. In particular the author shows and explains the relationship between the shape of the hysteresis loop of one-period energy and the time behavior of the voltage and current waveforms in a dynamic system operating under non-sinusoidal conditions. Respective schemes for unified representation of one-period energy loops are involved and their isoperimetric as well as isoparametric properties are discussed. The general idea is to connect information obtained from examination of an energy phenomenon over one-period loop of some related quantity to "close in on" or approximate something that behaves in a controlled (i,e,, bounded, continuous, etc.) way. The new formulation thus offers a lucid concept of electric energy in dynamic systems operating under periodic non-sinusoidal conditions. This opens a new door to many possibilities worth exploring for effective studies of periodic nonharmonic states without widely up-to-date use of Fourier series. Using digital simulation, application examples are shown to confirm the validity and practicability of the new approach.

W artykule zaproponowany został efektywny i dokładny sposób reprezentacji niesinusoidalnych sygnałów okresowych oez stosowania szeregu Fouriera. Pętle histerezy energii jednookresowej na fazowej płaszczyźnie energii zostały zdefiniowane i szczegółowo przedyskutowane. Zaletą przedstawionej nowej metody dokładnego określania energii dwójników zarówno źródłowych, jak i odbiornikowych w nieharmonicznym stanie okresowym jest jej dokładność i znaczna prostota wyznaczania energii w dowolnym przedziale czasu. Jest to możliwe w oparciu o wartości chwilowe odpowiednich sygnałów, które wyznaczane są na podstawie znajomości ustalonych wartości chwilowych napięcia na zaciskach danego dwójnika oraz jego struktury i parametrów elementów go tworzących. Podstawowe właściwości pętli histerezy przedstawiających energię dwójnika wytworzoną lub zużyta w ciągu jednego okresu zmian wymuszenia zostały wyznaczone i szczegółowo ocenione a icb geometryczne charakterystyki uwypuklono w zrealizowanych symulacjach komputerowych, W szczególności wyjaśnione i uwypuklone zostały związki między kształtem pętli energii jednookresowej a wartościami chwilowymi napięcia i prądu danego dwónika działającego w nieharmonicznym stanie okresowym. Odpowiednie schematy służące do jednolitej reprezentacji histerezowych pętli energii jednookresowej zostały ustalone a ich właściwości izoparametryczne oraz izoperymetryczne zostały poddane szczegółowej analizie. Przewodnią myślą jest to, aby informacje dotyczące przebiegu procesu energetycznego w danym układzie zostały zidentyfikowane w ciągu jednego okresu zmian wymuszenia z obserwacji kształtu pętli energii jednookresowej elipsy lub stosownego prostokąta. Proponowana metoda oferuje nowe a zarazem przejrzyste podejście do problemu określania energii układu dynamicznego działającego w nieharmonicznym stanie okresowym. Stwarza to szereg cennych możliwości w zakresie efektywnych badań nieharmonicznych stanów okresowych bez uciekania się do powszechnie dotąd stosowanej metody wynikającej z właściwości szeregu Fouriera oraz jego aproksymacji. Realizacja stosownych symulacji komputerowych odniesionych do praktycznych sytuacji potwierdziła znaczenie proponowanej metody dla praktyki.

Straightforward method for studies of periodic non-harmonic states of linear systems

Trzaska Zdzisław W.

Archives of Electrical Engineering

2004

Vol. 53, nr 2

191--215

The paper is aimed on the application of a saw tooth waveform to determining of the output--input relation in linear dynamical network supplied by periodic non-harmonic source waveforms. A new approach to studies of periodic non-harmonic states in linear systems is presented and examined in details. Respective schemes for the unified representation of composite periodic non-harmonic waveforms are involved. New properties of linear systems with periodic non-harmonic excitations and a systematic Fourier series-less method for their studies are investigated. The presented method is suitable for obtaining, in closed form, the response of any linear system forced by piecewise-continuous periodic non-harmonic terms. It appears as a powerful broadly applicable technique that enables us to characterize non-harmonic periodic oscillations from a perspective different than that obtained by the method resulting from the Fourier series. Conditions leading to loops of the one-period energy for two-terminal network components with damping are formulated and developed. It is also shown that with applying this newly recommended method we can relinquish the use of classic frequency analysis.

W artykule przedstawione jest uzasadnienie możliwości całkowitego wyeliminowania uciążliwej analizy fourierowskiej obwodów liniowych w stanach okresowych nieharmonicznych. Wykorzystując okresowy sygnał "piło-zębowy" uzyskano prosty sposób reprezentacji różnorodnych sygnałów okresowych w dziedzinie rzeczywistej. Ta nowa metoda badania liniowych obwodów w stanach okresowych nieharmonicznych eliminuje całkowicie analizę częstotliwościową oraz odwzorowania za pomocą liczb zespolonych. Badania oparte na prezentowanej metodzie realizowane są wyłącznie na sygnałach rzeczywistych a ich podstawę stanowią odpowiednie warunki okresowości oraz analitycznej ciągłości sygnałów w elementach dynamicznych obwodu. Procedura określania odpowiedzi obwodu przy wymuszeniach harmonicznych została szczegółowo opisana i udokumentowana. Efektem jej stosowania są dokładne wyrażenia analityczne określające obliczane okresowe sygnały nieharmoniczne. Podano też sposób reprezentacji okresowych sygnałów nieciągłych pierwszego rodzaju, jak na przykład przebiegów typu pulsu, za pomocą wyrażenia uwzględniającego różnice miedzy lewo- i prawo-stronną granicami w punkcie nieciągłości. Wykorzystując odpowiednie relacje określające energię w ciągu jednego okresu sygnałów związanych z dwójnikiem o dowolnej strukturze i z elementami tłumiącymi wyznaczono pętle energii na fazowej płaszczyźnie energii jednookresowej o współrzędnych (q(t), u{t)) lub (psi(t), i(t)). Uzasadniono związek między energią wytwarzaną lub pobieraną w ciągu jednego okresu zmian sygnałów a polem powierzchni ograniczonej przez odpowiednią pętlę histerezy na fazowej płaszczyźnie energii jedno-okresowej. Podano też procedury ich zastosowań oraz uzasadniono celowość powszechnego wykorzystywania ich w praktyce. Całość przedstawionych wywodów i analiz bogato zilustrowano odpowiednimi przykładami konkretnych obliczeń.