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高階 たかしな 弦 つる 波 は 輸入 ゆにゅう 描述函數 かんすう 簡稱HOSIDF ,最早 もはや 是 ぜ 由 よし P.W.J.M. Nuij[1] 開始 かいし 使用 しよう 的 てき [2] 。是 ぜ 弦 つる 波 は 輸入 ゆにゅう 描述函數 かんすう 的 てき 延伸 えんしん [3] ,描述在 ざい 弦 つる 波 は 輸入 ゆにゅう 信號 しんごう ,系統 けいとう 在 ざい 各 かく 諧波的 てき 響 ひびき 應 おう (增益 ぞうえき 及相 そう 位 い )。HOSIDF和 わ 經典 きょうてん 的 てき 频率响应 函數 かんすう 有 ゆう 直觀 ちょっかん 上 じょう 的 てき 相似 そうじ 性 せい ,定義 ていぎ 一 いち 個 こ 穩定、因果 いんが 、时不变 的 てき 非 ひ 線 せん 性 せい 系統 けいとう 在 ざい 以下 いか 弦 つる 波 は 輸入 ゆにゅう 下 か 的 てき 週 しゅう 期 き 性 せい 輸出 ゆしゅつ :
u
(
t
)
=
γ がんま
sin
(
ω おめが
0
t
+
φ ふぁい
0
)
{\displaystyle u(t)=\gamma \sin(\omega _{0}t+\varphi _{0})}
輸出 ゆしゅつ 為 ため
y
(
t
)
{\displaystyle y(t)}
,包括 ほうかつ 輸入 ゆにゅう 頻 しき 率 りつ 的 てき 諧波:
y
(
t
)
=
∑
k
=
0
K
|
H
k
(
ω おめが
0
,
γ がんま
)
|
γ がんま
k
cos
(
k
(
ω おめが
0
t
+
φ ふぁい
0
)
+
∠
H
k
(
ω おめが
0
,
γ がんま
)
)
{\displaystyle y(t)=\sum \limits _{k=0}^{K}|H_{k}(\omega _{0},\gamma )|\gamma ^{k}\cos {\big (}k(\omega _{0}t+\varphi _{0})+\angle H_{k}(\omega _{0},\gamma ){\big )}}
定義 ていぎ 輸入 ゆにゅう 及輸出 ゆしゅつ 信號 しんごう 的 てき 單 たん 邊 あたり 頻 しき 譜 ふ 為 ため
U
(
ω おめが
)
{\displaystyle U(\omega )}
及
Y
(
ω おめが
)
{\displaystyle Y(\omega )}
,使 つかい 得 とく
|
U
(
ω おめが
0
)
|
=
γ がんま
{\displaystyle |U(\omega _{0})|=\gamma }
,可 か 以得到 いた k階 かい HOSIDF的 てき 定義 ていぎ :
H
k
(
ω おめが
0
,
γ がんま
)
=
Y
(
k
ω おめが
0
,
γ がんま
)
U
k
(
ω おめが
0
,
γ がんま
)
{\displaystyle H_{k}(\omega _{0},\gamma )={\frac {Y(k\omega _{0},\gamma )}{U^{k}(\omega _{0},\gamma )}}}
HOSIDF的 てき 應用 おうよう 及分析 ぶんせき 在 ざい 已 やめ 識別 しきべつ 非 ひ 線 せん 性 せい 模型 もけい 時 じ 有 ゆう 其優勢 ゆうせい ,若 わか 完全 かんぜん 不知 ふち 道 どう 其模型 がた ,也有 やゆう 其優勢 ゆうせい 。後者 こうしゃ 的 てき 優勢 ゆうせい 在 ざい 於HOSIDF不 ふ 太 ふとし 需要 じゅよう 對 たい 系統 けいとう 有 ゆう 所 しょ 假設 かせつ ,在 ざい 不 ふ 使用 しよう 先進 せんしん 數學 すうがく 工具 こうぐ 的 てき 情 じょう 形 がた 下 か 可 か 以輕鬆 す 進行 しんこう 識別 しきべつ 。就算已 やめ 識別 しきべつ 出 で 非 ひ 線 せん 性 せい 模型 もけい ,HOSIDF仍比使用 しよう 已 やめ 識別 しきべつ 的 てき 非 ひ 線 せん 性 せい 模型 もけい 要 よう 好 このみ 。HOSIDF在 ざい 其識別 べつ 及解释上是 ぜ 直觀 ちょっかん 的 てき ,而其他 た 非 ひ 線 せん 性 せい 模型 もけい 會 かい 受實際 ぎわ 系統 けいとう 特性 とくせい ,只 ただ 能收 よしかず 到 いた 有限 ゆうげん 的 てき 直接 ちょくせつ 資 し 訊。而且在 ざい 非 ひ 線 せん 性 せい 無法 むほう 忽 ゆるがせ 略 りゃく 的 てき 應用 おうよう 中 ちゅう ,HOSIDF是 ぜ 描述函數 かんすう 很自然 しぜん 的 てき 延伸 えんしん 。實務 じつむ 上 じょう HOSIDF有 ゆう 二 に 個 こ 不同 ふどう 的 てき 應用 おうよう :因 いん 為 ため 在 ざい 識別 しきべつ 上 じょう 的 てき 容易 ようい ,HOSIDF可 か 以在系統 けいとう 設計 せっけい 時 じ 提供 ていきょう 在 ざい 線 せん 的 てき 測 はか 試 ためし 。而將HOSIDF應用 おうよう 在 ざい 非 ひ 線 せん 性 せい 控 ひかえ 制 せい 器 き 設計 せっけい ,會 かい 較傳統 でんとう 的 てき 時 じ 域 いき 調 ちょう 適 てき 效果 こうか 有 ゆう 顯著 けんちょ 的 てき 提 ひさげ 昇 のぼり 。
^ dr. ir. P.W.J.M. Nuij
^ P.W.J.M. Nuij, O.H. Bosgra, M. Steinbuch, Higher Order Sinusoidal Input Describing Functions for the Analysis of Nonlinear Systems with Harmonic Responses, Mechanical Systems and Signal Processing, 20(8), 1883–1904, (2006)
^ Gelb, A., and W. E. Vander Velde: Multiple-Input Describing Functions and Nonlinear System Design, McGraw Hill, 1968.