Determination of Coefficients of Decomposition of a Nonlinear Characteristic into a Power Series

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The problem of monitoring the parameters of nonlinear elements included in various electrical devices is considered. A new algorithm for reproducing the nonlinear current-voltage characteristic of a device based on the measurement results has been proposed and investigated, which has several advantages over the known ones, allowing, in particular, to obtain an analytical representation of the current-voltage characteristic in real time. The proposed algorithm is based on the direct determination of the coefficients of the polynomial approximation of the current-voltage characteristic. A review of scientific research done to date by other authors dealing with this problem has also been carried out. Formulas for determining the amplitudes of current harmonics through power series coefficients and voltage amplitudes on a nonlinear element are obtained. Binomial coefficients are used to facilitate intermediate calculations. The relations for the zero, odd and even harmonics of the current are obtained, as well as analytical expressions for the coefficients of the polynomial approximation. An experimental study of the proposed method was carried out, according to the results of which an assessment of its accuracy was made. The use of the proposed method significantly simplifies the processing and reduces the measurement time of nonlinear VAC.

Full Text

Restricted Access

About the authors

N. V. Korovkin

Peter the Great St.Petersburg Polytechnic University

Email: fedotoff-dm@yandex.ru
Russian Federation, St. Petersburg

S. S. Gritsutenko

“NPO TEKHNO-AS”

Email: fedotoff-dm@yandex.ru
Russian Federation, Kolomna

D. A. Fedotov

Omsk State Transport University

Author for correspondence.
Email: fedotoff-dm@yandex.ru
Russian Federation, Omsk

References

  1. Бизяев М.Н., Шестаков А.Л. Восстановление динамически искаженных сигналов испытательно-измерительных систем методом скользящих режимов // Известия РАН. Серия “Энергетика”. 2004. № 6. С. 114–125.
  2. Кнорринг В.Г., Солопченко Г.Н. Теория измерений как самостоятельная область знаний: характеризационные цели и задачи // Измерительная техника. 2003. № 3. С. 13–17.
  3. Hajiyev Ch. Innovation approach based measurement error self-correction in dynamic systems // Measurement. 2006. № 39. P. 585–593.
  4. Vieira W.G., Santos V.M.L., Carvalho F.R., Pereira J.A.F.R., Fileti A.M.F. Identification and predictive control of a FCC unit using a MIMO neural model I // Chemical Engineering and Processing. 2005. № 44. P. 855–868.
  5. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники: Учебник для вузов. 4-е изд. Т. 1 / СПб.: Питер, 2003. 463 с.
  6. Козлов В.Н., Куприянов В.Е., Шашихин В.Н. Управление энергетическими системами. Теория автоматического управления / под ред. Козлова В.Н. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. 255 c.
  7. Грицутенко С.С., Коровкин Н.В. Метод измерения характеристик нелинейных элементов электрических цепей // Электричество. 2019. № 1. С. 37–44.
  8. Черемисин В.Т., Грицутенко С.С. Способ повышения точности измерения гармонических составляющих тягового тока и напряжения. Вестник Ростовского гос. университета путей сообщения. 2007. № 2. С. 94–99.
  9. Грицутенко С.С. К вопросу об измерении параметров дискретизированного сигнала // Вопросы радиоэлектроники. 2010. Т. 1. № 3. С. 103–107.
  10. Куралбаев З.К., Ержан А.А. Использование аппроксимирующих функций для описания вольтамперных характеристик нелинейных элементов цепи // Вестник НАН РК. 2013. № 2. С. 23.
  11. Дикусар Н.Д. Полиномиальная аппроксимация высоких порядков //Математическое моделирование. 2015. Т. 27. № 9. С. 89–109.
  12. Богуславский И. Полиномиальная аппроксимация для нелинейных задач оценивания и управления. // Litres, 2022.
  13. Ерусалимский Я.М. Биномиальные коэффициенты в тождествах для натуральных чисел, факториалов и многочленов // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2008. № 5. С. 26–28.
  14. Балыко И.А., Левашов С.В., Холодов Д.В. Выражения для сумм рядов с биноминальными коэффициентами // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. 2012. Т. 12. №. 7. С. 139–142.
  15. Коровкин Н.В., Грицутенко С.С. О применимости быстрого преобразования Фурье для гармонического анализа несинусоидальных токов и напряжений. Изв. РАН. Энергетика. 2017. № 2. С. 73–86.
  16. Тихомиров С.Г. Анализ сложных нелинейных электрических цепей в частотной области методом баланса производных // Дифференциальные уравнения и процессы управления. 2020. № 1. С. 68–90.
  17. Белага Э.Г. О вычислении значений многочлена от одного переменного с предварительной обработкой коэффициентов // Проблемы кибернетики. 1961. Т. 5. С. 7–15.
  18. Михайлов Р.Л., Макаренко С.И. Оценка устойчивости сети связи в условиях воздействия на нее дестабилизирующих факторов // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2013. № 4 (12). С. 69–79.
  19. Митрохин В.Е., Федотов Д.А. Влияния коммутационных перенапряжений на устойчивость функционирования и информационную безопасность систем телекоммуникаций // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2009. № 1–2 (19). С. 5–7.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Российская академия наук