Digitrode

Мир электротехники чрезвычайно широк. Существуют бесконечные возможности среди постоянно расширяющихся областей в рамках основных направлений и, следовательно, специализаций, на которых инженеры в конечном итоге сосредотачиваются и практикуют. Одна конкретная специализация – это цифровая обработка сигналов – одна из наиболее запутанных, но странно интересных специальностей.

Все остальные – полупроводники, схемотехника, радиочастоты и средства связи – кажутся относительно самоочевидными или, по крайней мере, могут быть легко визуализированы, но цифровая обработка сигналов (ЦОС или DSP) – это главное исключение, которое никто из нас не сможет уяснить, не поступив в университет. Но все ли так сложно?

Когда вам нужно сравнить два сдвинутых во времени сигнала, взаимная корреляция – один из лучших способов измерения фазы.

В некоторых случаях необходимо знать, насколько аналоговые сигналы сдвинуты во времени относительно друг друга, независимо от их амплитуды. Стандартный метод получения результата называется взаимной корреляцией, и он появился примерно в 1920 году.

Системы сервоуправления двигателями особенно полезны в приложениях, где необходимо учитывать движение, такое как положение и скорость. Так, простые или старые двигатели работают с постоянной скоростью и в одном направлении и управляются только включением и выключением двигателя.

Однако серводвигатели – гораздо более эффективные механизмы. Серводвигатели обычно оснащены технологией изменения скорости и крутящего момента. Они часто работают с более интеллектуальными методами управления, благодаря чему появляется больше возможностей в управлении движением. Эта технология теперь широко используется во всех автоматизированных процессах, где скорость и точность серводвигателей позволяют производителям повышать эффективность производства.

Названное в честь французского математика Жозефа Фурье, преобразование Фурье является математической процедурой, которая позволяет нам определять частотное содержание функции. Для инженеров-электриков преобразование Фурье обычно применяется к временным функциям, которые мы называем сигналами.

В этой статье приводится важная информация о математическом методе преобразования Фурье, который играет абсолютно фундаментальную роль в проектировании систем и обработке сигналов.

Несмотря на то, что медианы менее чувствительны к выбросам, средние значения чаще используются в электронике и цифровой обработке сигналов. Среднее арифметическое, по сути, является важным статистическим методом в электротехнике.

Однако нам часто требуется нечто большее, чем средство для адекватного описания или понимания набора данных. Когда мы рассматриваем только центральные тенденции, мы не учитываем важный аспект данных, а именно то, каким образом значения отклоняются от центральной тенденции.

В мире сегодня становится все больше и больше различных электронных устройств, некоторые из них нужны в практических целях, другие же служат роскошью. Независимо от категории, в которую они попадают, мы можем заметить основной факт, что все они используют «сигналы» для выполнения своих задач.

Когда у нас есть сигналы, то у нас, конечно же, появится необходимость их обработки. Все такие операции манипулирования сигналами могут быть сгруппированы под общей, но очень широкой областью под названием «Обработка сигналов».

Кинематические связи в электроприводе являются одним из главных моментов, влияющих на качество работы привода. Зазоры в редукторах, муфтах и сочленениях делают ее нелинейной. А наличие упругих связей не позволяет рассматривать привод как одномассовую систему.

Качество работы электропривода во многом определяется его кинематическими связями. Нелинейность работы непосредственно зависит от зазоров в редукторах, муфтах и сочленениях. Наличие упругих связей не позволяет рассматривать привод как одномассовую систему. Причем чем дальше реальное математическое описание электропривода от одномассовой системы, тем труднее получить необходимое качество регулирования.

Бурный технический прогресс в области электроники, наблюдавшийся в последние десятилетия, привел к существенным изменениям в построении и реализации систем управления электроприводами.

Те, кто имеет дело с цифровой обработкой сигналов, знают, что любой сигнал может быть представлен в виде набора синусоид. Наоборот, вы можете создать любой сигнал путём сложения различных синусоид. Возьмём сигнал прямоугольной формы. Прямоугольный сигнал с частотой F может быть сформирован из синусоиды с частотой F вместе со всеми нечетными гармониками (то есть, 3F, 5F, 7F и т.д.). Конечно, чтобы получить идеальный меандр, необходимо бесконечное число нечетных гармоник, но на практике довольствуются несколькими.

Для представления сигналов в виде гармоник служит преобразование Фурье. Для большинства новичков сложно понять его принцип действия в математическом виде, но это можно сделать с помощью наглядной визуализации.