идеального прибора размерности N × N ; W( p) = Wi j – матричная передаточная
функция реального (синтезируемого) прибора размерности N × N .
Синтез характеристик прибора проведем в два этапа: синтез структуры и синтез параметров, пользуясь в обоих случаях теорией приближения функций.
Синтез структуры прибора. При синтезе структуры прибора теория приближения функций строится на операциях с порядками полиномов передаточных функций.
Рассмотрим последовательность действий для достижения поставленной цели. 1. Представить элементы матриц W*( p), W( p) в виде дробно-рациональных
функций: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W * |
( p) = C |
r |
( p) |
D |
ν |
( p) |
; |
W |
( p) = B |
|
( p) A ( p) , |
(9.102) |
i j |
|
j |
|
|
|
i j |
m |
i j |
n |
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
где Cr ( p), Dν( p) , Bm |
i j |
( p) , |
An ( p) |
|
– соответственно полиномы порядков ri j , ν, |
i j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mi j , n.
Причем, степени полиномов числителей должны быть равны или ниже степеней полиномов знаменателей. Порядки полиномов характеризуют сложность структуры приборов, поэтому, синтезируя простую передаточную функцию, мы синтезируем прибор с простой (несложной) структурой.
2. Выбрать критерий близости передаточных функций реального и идеального приборов.
Условия наилучшего (точного) приближения передаточных матриц W*( p) и W( p) можно представить в виде
W * |
( p) =W |
( p), (i, j)Ω, |
(9.103) |
i j |
i j |
|
|
где Ω ={(i1, j1), (i2 , j2 ), ..., (ik , jk )} – подмножество, точками которого являются k
пар индексов (i, j) приближаемых функций. После подстановки (9.102) в(9.103) получается
|
Cr |
( p) Dν( p) = Bm |
( p) |
An ( p) , (i, j)Ω. |
(9.104) |
|
|
i j |
|
|
i j |
|
|
Для выполнения условий (9.104) необходимо, чтобы |
|
|
|
|
|
n − ν = mi j |
− ri j . |
(9.105) |
3. Представить выражения (9.104) в виде |
|
~ |
|
−r |
* |
~ |
|
* |
(9.106) |
Bm |
i j |
( p)Br |
( p) [An−ν( p)Aν( p)]= Cr ( p) Dν( p) , |
|
i j |
i j |
|
|
i j |
|
где индексы mi j − ri j , ri j , |
n − ν, ν являются порядками полиномов. |
|
Из выражения (9.106) следует, что наилучшее приближение функций Wi*j ( p) и Wi j ( p) достигается за счет компенсации части полюсов функции Wi j ( p) ее нулями, причем