Классификация колебаний

Содержание

Слайд 2

Колебания

Колебания

Слайд 3

Классификация колебаний Колебание – изменение [во времени и (или) пространстве и

Классификация колебаний

Колебание – изменение [во времени и (или) пространстве и т.д.]

характеристики физического объекта, например, электромагнитного поля. Колебания определяются математическими соотношениями, в общем случае, с несколькими переменными.
Слайд 4

Предсказуемость значения колебания во времени Детерминированными называют колебания, которые точно определены

Предсказуемость значения колебания во времени

Детерминированными называют колебания, которые точно определены

в любые моменты времени.

t

u(t)

Слайд 5

u(t) t Предсказуемость значения колебания во времени Случайными называют колебания, интервал

u(t)

t

Предсказуемость значения колебания во времени

Случайными называют колебания, интервал значений которых

можно лишь с определенной вероятностью предсказать в заданной момент времени
Слайд 6

Временное окно колебания Временное окно колебания – интервал времени, внутри которого

Временное окно колебания

Временное окно колебания – интервал времени, внутри которого исследуется

колебание.
Это окно может быть больше, равно или меньше временной длительности колебания. В первом случае принято называть колебания финитными (импульсными).

t

u(t)

Финитное колебание

Слайд 7

Периодические колебания

Периодические колебания

Слайд 8

Периодические колебания Условие периодичности колебания: Периодические колебания относятся к детерминированным колебаниям

Периодические колебания

Условие периодичности колебания:

Периодические колебания относятся к детерминированным колебаниям с временным

окном -∞ … +∞.
Слайд 9

t Примеры периодических колебания u1(t) u2(t)

t

Примеры периодических колебания

u1(t)

u2(t)

Слайд 10

t Примеры периодических колебания u1(t) u2(t)

t

Примеры периодических колебания

u1(t)

u2(t)

Слайд 11

t Примеры периодических колебания u1(t) u2(t) u3(t)

t

Примеры периодических колебания

u1(t)

u2(t)

u3(t)

Слайд 12

Гармонические колебания

Гармонические колебания

Слайд 13

u1(t) u2(t) u(t) t

u1(t)

u2(t)

u(t)

t

Слайд 14

u1(t) u2(t) u(t) t

u1(t)

u2(t)

u(t)

t

Слайд 15

u1(t) u2(t) u(t) t

u1(t)

u2(t)

u(t)

t

Слайд 16

u1(t) u2(t) u(t) t

u1(t)

u2(t)

u(t)

t

Слайд 17

u1(t) u2(t) u(t) t

u1(t)

u2(t)

u(t)

t

Слайд 18

u1(t) u2(t) u(t) t

u1(t)

u2(t)

u(t)

t

Слайд 19

u1(t) u2(t) u(t) t

u1(t)

u2(t)

u(t)

t

Слайд 20

u1(t) u2(t) u(t) 0 t

u1(t)

u2(t)

u(t)

0

t

Слайд 21

Комплексная форма гармонического колебания

Комплексная форма гармонического колебания

Слайд 22

Комплексная форма гармонического колебания Комплексные амплитуды

Комплексная форма гармонического колебания

Комплексные амплитуды

Слайд 23

Комплексная форма гармонического колебания Комплексные амплитуды

Комплексная форма гармонического колебания

Комплексные амплитуды

Слайд 24

Комплексная форма гармонического колебания Комплексные амплитуды

Комплексная форма гармонического колебания

Комплексные амплитуды

Слайд 25

Спектры гармонического колебания t u(t)

Спектры гармонического колебания

t

u(t)

Слайд 26

Спектры гармонического колебания t f U u(t) Спектр амплитуд

Спектры гармонического колебания

t

f

U

u(t)

Спектр амплитуд

Слайд 27

Спектры гармонического колебания t f f U φ u(t) Спектр амплитуд Спектр фаз

Спектры гармонического колебания

t

f

f

U

φ

u(t)

Спектр амплитуд

Спектр фаз

Слайд 28

t Примеры периодических колебания u1(t)

t

Примеры периодических колебания

u1(t)

Слайд 29

t Примеры периодических колебания u1(t)

t

Примеры периодических колебания

u1(t)

Слайд 30

Жан Батист Жозеф Фурье (21 марта 1768 — 16 мая 1830)

Жан Батист Жозеф Фурье
(21 марта 1768 — 16 мая 1830)

В 1807

Фурье представил во Французский Институт (Institut de France) доклад о синусоидальном представлении температурных распределений. Доклад содержал утверждение о том, что любое периодическое колебание может быть представлено суммой выбранных должным образом гармонических колебаний. Работа Фурье была отклонена, прежде всего, из-за возражения Лагранжа, и была издана приблизительно пятнадцатью годами позже.

В 1798 году Наполеон начал свой египетский поход, в который пригласил Фурье. Во время оккупации Египта Фурье работал во французской администрации, руководил археологическими раскопками, а также занимался формированием системы образования.

Слайд 31

t u(t) Спектры периодического колебания

t

u(t)

Спектры периодического колебания

Слайд 32

t u(t) Спектры периодического колебания

t

u(t)

Спектры периодического колебания

Слайд 33

t u(t) Спектры периодического колебания

t

u(t)

Спектры периодического колебания

Слайд 34

t u(t) Спектры периодического колебания

t

u(t)

Спектры периодического колебания

Слайд 35

t u(t) n Un Спектры периодического колебания

t

u(t)

n

Un

Спектры периодического колебания

Слайд 36

t u(t) n n Спектр фаз Un φn Спектры периодического колебания

t

u(t)

n

n

Спектр фаз

Un

φn

Спектры периодического колебания

Слайд 37

Мощность периодического колебания Мгновенная мощность периодического колебания Мгновенная мощность периодического колебания

Мощность периодического колебания

Мгновенная мощность периодического колебания

Мгновенная мощность периодического колебания также периодическое

колебание с тем же периодом – T0
Слайд 38

t u(t) Мощность периодического колебания p(t) t

t

u(t)

Мощность периодического колебания

p(t)

t

Слайд 39

Мощность периодического колебания Средняя мощность

Мощность периодического колебания

Средняя мощность

Слайд 40

Мощность периодического колебания Средняя мощность t u(t)

Мощность периодического колебания

Средняя мощность

t

u(t)

Слайд 41

Мощность периодического колебания Спектр мощности гармоник периодического колебания

Мощность периодического колебания

Спектр мощности гармоник периодического колебания

Слайд 42

Мощность периодического колебания Спектр мощности гармоник периодического колебания Pn n

Мощность периодического колебания

Спектр мощности гармоник периодического колебания

Pn

n

Слайд 43

Мощность периодического колебания Спектр мощности гармоник периодического колебания Неравенство Парсеваля

Мощность периодического колебания

Спектр мощности гармоник периодического колебания

Неравенство Парсеваля

Слайд 44

Мощность периодического колебания Спектр мощности гармоник периодического колебания Неравенство Парсеваля

Мощность периодического колебания

Спектр мощности гармоник периодического колебания

Неравенство Парсеваля

Слайд 45

Восстановление периодического колебания

Восстановление периодического колебания

Слайд 46

Восстановление периодического колебания

Восстановление периодического колебания

Слайд 47

t u(t) Восстановление периодического колебания Пример: N=2;

t

u(t)

Восстановление периодического колебания

Пример: N=2;

Слайд 48

t Погрешность восстановления u(t)

t

Погрешность восстановления

u(t)

Слайд 49

t Δu(t) Погрешность восстановления u(t) t

t

Δu(t)

Погрешность восстановления

u(t)

t

Слайд 50

t Δu(t) Погрешность восстановления u(t) t Среднеквадратичная погрешность

t

Δu(t)

Погрешность восстановления

u(t)

t

Среднеквадратичная погрешность

Слайд 51

Δu(t) Погрешность восстановления t

Δu(t)

Погрешность восстановления

t

Слайд 52

Δu(t) Погрешность восстановления t

Δu(t)

Погрешность восстановления

t

Слайд 53

Δu(t) Погрешность восстановления t

Δu(t)

Погрешность восстановления

t

Слайд 54

Δu(t) Погрешность восстановления t

Δu(t)

Погрешность восстановления

t