- •Апроксимація детермінованого процесу відрізком узагальненого ряду фур’є Методичні вказівки
- •Загальні вимоги до виконання Роботи
- •Постановка задачі
- •Завдання на розрахунково-графічну роботу
- •Склад та структура розрахунково-графічної роботи
- •Вимоги до оформлення розрахунково-графічної роботи
- •Ортогональний розклад процесів
- •Організаційні питання
- •Методичні вказівки до виконання розділів
- •Загальні вимоги
- •Отримання ортогональних систем функцій
- •Оптимальність ряду Фур'є
- •Приклади отримання ортогональних систем функцій
- •Приклади апроксимації процесу
- •Розв’язок
- •Розв’язок
- •Контрольні питання
- •РекомендованА Література
- •Додаток
Організаційні питання
Керівник роботи видає індивідуальні вихідні дані на виконання розрахунково-графічної роботи персонально кожному студентові на четвертому тижні з відміткою у відомості. Розрахунково-графічна робота виконується протягом 4-13 тижнів семестру за рахунок самостійної роботи студента (СРС) об'ємом 15 годин (табл.1.1).
Таблиця 1.1
Пункти завдання |
Терміни виконання, тижні семестру |
Кількість годин СРС |
1 |
4 |
- |
2 |
5 |
2 |
3 |
6 - 7 |
3 |
4 |
8 - 9 |
3 |
5 |
10 |
2 |
6 |
11 |
2 |
7 |
12 |
1 |
8 |
13 |
2 |
9 |
15-16 |
- |
Всього |
15 |
|
Методичні вказівки до виконання розділів
Загальні вимоги
Після отримання завдання необхідно вивчити основні теоретичні відомості, використовуючи дані методичні вказівки та літературу [2, 3].
Розрахунково-графічна робота повинна містити постановку задачі, вихідні дані, необхідні розрахункові формули та послідовність обчислень по ним для відповідних індивідуальних даних.
Обчислення повинні проводитись без застосування спеціалізованого програмного забезпечення; в проміжних обчисленнях отримані дроби не слід перетворювати в десяткові; в кінцевих результатах отримані числа необхідно округлювати до двох знаків після коми, наприклад, 3,9153,92, 2,1992,20. Для обчислення інтегралів рекомендується використовувати табличні формули [4,5].
Усі графіки повинні бути побудовані у відповідності з отриманими формулами, з дотриманням необхідних масштабів. Для побудови графіків можливе застосування засобів обчислювальної техніки.
Ортогональний розклад процесів
Нехай
процес
,
має обмежену енергію:
.
Його
можна розкласти в ряд за системою
базисних функцій
, (2.1)
де - коефіцієнти розкладу.
В
більшості задач теорії процесів та
систем в якості базисних функцій
використовується повна система
ортогональних функцій, для яких скалярний
добуток
задовольняє співвідношенню
(2.2)
де
– інтервал ортогональності функцій
;
–
їх норма.
У
цьому випадку формула (2.1) називається
узагальненим
рядом Фур’є
за системою ортогональних функцій
,
а числа
(в загальному випадку комплексні) –
коефіцієнтами
ряду
Фур’є.
Коефіцієнти обчислюються за формулою
,
(2.3)
в
якій скалярний добуток
дорівнює:
. (2.4)
Сукупність
коефіцієнтів Фур’є
|
Рис. 2.1 |
Амплітудний спектр процесу прийнято зображати у вигляді стовпчикової діаграми (рис. 2.1).
Таким
чином, розклад (2.1) являється поданням
процесу
у вигляді нескінченої суми спектральних
складових та дозволяє порівнювати між
собою різні за формою процеси
та
,
зіставляючи їх спектри.
