Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • Метод ММА для колебательных систем с малыми нелинейностями и потерями при гармоническом силовом воздействии






    Общая запись уравнений для неавтономной системы первого порядка при силовом воздействии:

    . (4.18)

    В предельном случае если m ® 0, тогда получаем неоднородное ДУ вида

    ,

    решение которого будет x 0(t) = a cos(w 1 t), где амплитуда колебаний

    .

    Возвращаясь к (4.18) и считая нелинейность слабой, будем искать решение в виде

    . (4.19)

    Подставляя это решение в исходное уравнение, можно записать

    .

    Видно, что это уравнение вида (3.8). Для возможности применения метода ММА необходимо потребовать, чтобы внешняя сила была мала по амплитуде и имела бы тот же порядок малости, что и малые силы, связанные с нелинейными и диссипативными свойствами системы и возникающие при конечных амплитудах колебаний в ней. В таком случае воздействующую силу можно объединить с этими малыми силами и свести рассмотрение задачи к приближенному исследованию уравнения типа

    ,

    которое отличается от рассмотренного ранее (см. (3.8)) тем, что функция f 1 зависит не только от переменной x и её производной, но и явно от времени.

    Вводя в исходное уравнение новый масштаб времени t = w 1 t, получим

    .

    Вводя обозначение и требуя, чтобы расстройка x была величиной порядка малости m, запишем

    .

    В правой части этого уравнения малые параметры; обозначив , запишем окончательно

    . (4.20)

    Тогда можно решить это уравнение в соответствии с методом ММА.

    В качестве простейшего примера рассмотрим вынужденные колебания в контуре с нелинейным затуханием R (i) = R 0(1 + g 0 i 2) (см. рис. 26). Для подобного контура мы можем записать уравнение Кирхгофа в виде

    .

    Если считать, что собственная частота контура w 0 близка к частоте внешней силы w 1, то, вводя обозначения

    ,   ,   ,   ,   ,

    приходим к уравнению

    , (4.21)

    где

    ,   .

    Для применимости метода ММА к решению этого уравнения необходимо потребовать, чтобы выполнялись неравенства: расстройка x < < 1, затухание в системе 2 h < < 1, амплитуда внешнего воздействия P < < 1, т. е. чтобы все члены в правой части уравнения были малы по сравнению с членами в левой его части.

    Решение будем искать в виде (3.15), тогда, вводя t 1 = t + q, получаем следующие укороченные уравнения

    После интегрирования имеем

    (4.22)

    Стационарные решения находят из укороченных уравнений при условии, что амплитуда и фазовый сдвиг не меняются: , или , , т. е. из системы уравнений

    возводя левые и правые части этих уравнений в квадрат и складывая их, получим уравнение

    ;

    оно представляет собой уравнение резонансной кривой для добротного колебательного контура с нелинейным сопротивлением.

    При большой нелинейности нельзя предполагать, что решение близко к гармоническому. Мы предполагаем, что есть третья гармоника, т. е. если w 1 - частота внешнего воздействия, то 3 w 1» w 0. Настраиваем контур на эту гармонику и ищем решение (4.20) методом ММА в виде

    ,

    полагая, что

    ,   .

    Результат получается достаточно близким к тому, который даёт метод гармонического баланса.

    Полученные выше укороченные уравнения позволяют найти не только стационарные амплитуду и фазу вынужденного колебания, но в принципе и закон установления стационарного процесса путём интегрирования системы укороченных уравнений (4.22). В этом, в частности, заключается большая эффективность метода ММА по сравнению с методом гармонического баланса, дающего в принципе только стационарные значения амплитуд.







    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.