单变量非线性系统特征信号的研究与提取电路的设计

发布时间：2020-10-29 11:08

　　 如何实时、准确地识别非线性系统的运行状态是非线性科学领域的研究热点之一。目前,人们已经提出了许多分析非线性系统的方法,然而这些方法大多需要经过复杂的数值运算才能得出结果,并不能立即识别出系统状态,尤其不能实时地监测一个单变量非线性系统。针对这一问题,本文在长期研究散点法之后,根据提取方法能够从连续单变量非线性信号上获取特征信号而无需任何外加控制信号的特点将其命名为自动取样法。文中对该方法进行了细致地理论研究,不仅首次从频域的角度对其进行了分析和证明,并且还从理论上推导出了特征信号的通式,为该方法的进一步研究提供了一定的理论基础。为在硬件上实现该方法,本文根据自动取样法的波形原理设计了特征信号提取电路的各个功能模块,并对整体电路进行了PCB制板。之后,本设计通过大量物理实验详细地分析了自动取样法的各个参数对特征信号提取电路整体性能的影响。最后,本文在频域上对蔡氏电路的输出信号y进行了多组实测实验。所有的实验结果表明,设计的特征信号提取电路能够有效地从单变量非线性信号获取到有用的特征信号,人们可以通过该电路快速识别系统的稳定性。
【学位单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：N93
【部分图文】：

和i1t + Δ t + Δ t处取得特征值 ( + Δ)if t t 和1( if t + Δ t + Δ t辑高电平到来。如此重复地对 f ( t )进行特征提取，号 2。从以上分析不难看出，使用自动取样法对单变过程中，并不需要引入额外的控制信号对提取特征数 C 和Δt 被确定，自动生成控制信号模块便能在对而实现对被测信号自动取样的功能。调理模块设计动取样法依据信号变化的幅值范围确定常数 C 的特对信号的幅值进行调节，方便对弱信号进行处理。个反向器构成，通过调节电位器2R 、5R 、8R 的阻值(t )的幅值调整至原来的 0 到 2 倍，从而得到1f (t )。运算放大器搭建信号调理电路，其 PCB 原理图如图

C 应与1f (t )在1df (t ) dt > 0(或1df (t ) d标时间点。因此，为了方便调节C 的取值从而确定中选用可调电阻P1R ，由式(3-1)可知，调节P1R 的电C 的值。图 3-3 基标时间模块Figure 3-3 The marking time points module块由一个集成运算放大器 UA741，一个电位器，一构成，其 PCB 原理图如图 3-4 所示。2R1f (t )1R1 V2+Vp1RZD+-

黑龙江大学硕士学位论文图 2-4 所示的窄脉冲信号3f (t )，延时 Δt ，并在 ( 1,2,3,...)it + Δt i= 处,2,3,...)。该模块主要由集成单稳态脚 4 和管脚 5 连接的内部输入控沿触发的控制，用户可以根据使用发的芯片，其输入端内接施密特触脚图如图 3-5 所示。
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本文编号：2860818