ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЧАЛЬНЫХ ФАЗ ОТДЕЛЬНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ СИГНАЛА ПРИ СПЕКТРАЛЬНОМ АНАЛИЗЕ ПО МЕТОДУ МГНОВЕННОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ч2

18 сентября 2010

Как уже говорилось, в ходе использования описанного выше подхода при СА многочастотных сигналов, содержащих интергармоники было установлено, что формула (4) зачастую дает неправильные результаты. Дополнительные исследования зависимостей распределения мгновенной спектральной плотности показали целесообразность и необходимость введения в описанную выше процедуру спектрального анализа правил выбора фазы сигнала с учетом нахождения синусных и косинусных составляющих в том или ином квадранте. Полученная формула и правила расчета фаз срк представлены в (5) и в табл. 1.

(5)

<РР

(S2 arctg\ —

Таблица 1. Правила определения фазы сигнала.

S1>0 & S2>0 (I квадрант)	(рк=(рр
S1<0 & S2>0 (II квадрант)	<Рк = 0>Р+18О
S1<0 & S2<0 (III квадрант)	<Рк=^-180
S1>0 & S2<0 (IV квадрант)	<Рк =<РР

Работоспособность уточненной процедуры спектрального анализа по ММСП покажем на примере тестового терехчастотного сигнала a(tj) = y£jAmn*Sin(a>nt-cpn), сведения о котором приведены в табл. 2 и на рис. 1.

Таблица 2

Amn , А	10	5	3
f n , Гц	50	100	187
<Рп >град	65	-135	128

о

a(tj), А

t, с 00.050.10.150.2

Рис. 1. Спектрограмма тестового трехчас-тотного сигнала.

На рис. 2 и в табл. 3 приведены результаты спектрального анализа тестового трехчас-

тотного сигнала при N = 10000 и At = 10~4 с.

S(f)

Ал =

Рис. 2. Распределение мгновенных спектральных мощностей по частотам для тестового сигнала.

Таблица 3

f p , Гц	50	100	187
S1( f p )	2,113*104	-1,768 *104	- 9,235 *103
S2( f p )	4,532 *104	-1,768 *104	1,182 *104
S(fp)	5,0*104	2,5 *104	1,5 *104
Amp , А	10	5	3
ϕp,гр ад	65	45	-52
ϕk ,гр ад	65	-135	128

Заключение.

Сравнивая соответствующие значения из таблиц 2 и 3, легко убедиться в правильности проведенных расчетов и целесообразности применения предложенных правил определения начальных фаз частотных составляю-

щих сложных многочастотных сигналов при спектральном анализе по ММСП. В исходном сигнале присутствует интергармоническая составляющая на частоте 187 Гц, и как видно из представленных результатов, её параметры определены с достаточной точностью. Т.е. использование указанного метода дает возможность анализировать сигналы, период которых не известен.

Представленные результаты позволяют говорить о применимости указанного метода для решения поставленной задачи.

ЛИТЕРАТУРА:

1.       Сидоров И.М, Тимофеев В.В. Многочастотные колебания в нелинейных системах управления. – М. – Наука, 1984.

2.       Функциональный контроль и диагностика электротехнических систем и устройств по цифровым отсчётам мгновенных значений тока и напряжения/ под редакцией Е.И Гольдштейна – Томск, - Изд «Печатная мануфактура», 2003, 240с.

3.       Гольдштейн Е.И. Бацева Н.Л., Радаев Е.В. Спектральный анализ периодических сигналов при наличии в них интергармоник.// Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования: Материалы Всероссийской научно-технической конференции. – Томск, - Изд-во ТПУ, 2006. – 150с.

4.       N. Batseva, E. Goldshtein, E. Radaev, H. Schau, A. Novitzkij. The spectrum analysis of complex multi-frequency signals in the presence of interharmonics.// Information technology and electrical engineering – devices and systems, materials and technologies for the future: 51. International Wissenschaftliches Kolloquium, 2006.

5.       Гольдштейн Е.И. Бацева Н.Л., Радаев Е.В. Спектральный анализ периодических сигналов при наличии в них интергармоник.// Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования: Материалы Всероссийской научно-технической конференции. – Томск, - Изд-во ТПУ, 2006. – 150с.

Работа выполнена на кафедре «Электрические станции» ТПУ под руководством доцента Гольдштейна Е.И.

Статьи по теме:

No related posts