科学网 › 标签 › 传递函数

标签: 传递函数

相关帖子	版块	作者	回复/查看	最后发表

没有相关内容

相关日志

“孕震系统”是“灰箱”，不是“黑箱”: 热度 1 lwg 2020-6-6 20:14; “孕震系统”是“灰箱”，不是“黑箱” 关于构造地震，在实验室中，我们早已能够借压力机挤压“岩样”模拟、演示，是一个弹性力学过程，这一点是清楚无疑的。因此，“孕震系统”对我们早已不是“黑箱”，而是“灰箱”。在研究“黑箱”时，我们需要给“黑箱系统”施加输入信号，测得输出信号，并通过比较输出信号与输入信号的频率特性（包括幅频特性和相频特性），认识“黑箱系统”的性质和状态。对于“孕震系统”这个“灰箱”，我们至少知道，需要施加（并测得的）的理想信号不是电磁波，而是机械波。目前利用主动源机械波于地表以下物质性质和状态的探测，术语称“地震勘探”，主要基于地震波之纵波及横波在不同性质、状态之物质体系中的波速不同，判断地表以下的物质性状，据此帮助我们认识到地下的圈层结构，并用于地下油气层的判断。钮凤林等人（ http://www.doc88.com/p-3921624554614.html ）还通过监测圣安德烈斯断层附近固定基线上的震波波速（走时）变化，曾发现临震前的明显波速（走时）异常，反映仅仅监测“孕震体系”的波速场异常，对于预测地震、防震减灾，就具有重要意义。但是，主动源机械波能够为我们提供“孕震系统”性状信息的方式不仅仅是波速。例如：夏天挑西瓜时，拍一拍、听声音，可以判断西瓜的内部性质和状态，带给我们信息的并不是“波速”，而是“波形”（取决于幅频特性和相频特性两个方面）。对于“时不变线性系统”，其幅频特性和相频特性，和描述系统性状的“传递函数”，或者描述系统性状的微分方程是一一对应、等价的描述方式，但是，幅频特性和相频特性物理意义清晰可测，即使是“时不变非线性系统”，也可以有可测、可重复的幅频特性和相频特性（由于本质上需要非线性微分方程描述，系统在输入单一频率正弦波时，输出信号中，除了和输入信号频率相同的正弦波外，高次谐波不为零，需要扩展的“幅频特性”概念）。总之，机械波信号通过“孕震灰箱系统”之幅频特性和相频特性，是能够全面反映系统性质和状态的数据结构集合，由于地质构造运动通常进行的速度极其缓慢，系统性状缓慢连续变化，反映系统性质和状态的数据结构集合也必然呈缓慢连续变化；一旦临震，先有大量微观裂隙产生，描述“孕震灰箱系统”性状的微分方程将产生质变，必然反映在系统频率特性数据的急剧不连续变化——作为地震预测的可靠依据。秦四清先生等关于地震孕育于断层“锁固段”的概念值得注意。这意味着，为地震预测而布设的主动源地震监测设备应该瞄准孕震断层的“锁固段”。如何判定孕震断层的“锁固段”在哪里？这应该可以根据精密的大地测量数据，将一段时间内沿断层面运动幅度最小的地段圈出来的办法确定。除了上述这个确定断层“锁固段”的办法之外，是否有可能通过测定沿断层线方向机械波传递过程对应的频率特性或波速场特性将“锁固段”圈定出来呢？希望有人可以进行这方面的实验研究。; 2896 次阅读|7 个评论

一种预测构造地震的新技术构想: lwg 2020-5-13 22:24; 一种预测构造地震的新技术构想　　构造地震，从原理讲，是地壳岩石受力、发生弹性形变蓄能基础上，当受力超过岩石受力极限导致岩石断裂破坏、并沿断裂面迅速将长期蓄积之弹性势能在短时间内集中以地震波形式释放出来的物理过程。相当于一个弹簧被压断（或拉断）的过程。预测地震的核心，在于预测最后那个关键环节“断裂”发生的时刻、地点和能量释放量级（即“震级”）。关于地震发生的地点，往往局限在原有断裂带、岩石抗压（或抗拉）强度较脆弱处，可以根据地质调查勘探，预判划定“地震带”，大大降低了关于地震发生地点之判断的难度，且使有关的监测可以主要沿“地震带”布设，提高监测的有效性；关于地震震级，可以根据精密的大地测量数据，从弹性形变的测量数据，推算特定断裂带两侧地壳岩石蓄积的弹性势能量级，预测该断裂带发生地震时可能释放的能量量级“震级”；关于某个断裂带正在蓄积弹性势能、孕育中的地震“究竟何时爆发？”，是目前地震预测的主要难点所在！断裂力学实验证明：在宏观断裂发生前，材料中先有微观的裂纹产生，然后才有微观裂纹的扩大、合并，爆发宏观断裂！由于地壳岩石的力学性质并不均匀，一次宏观的地震断裂，必定是大量微观断裂持续发生一段时间后，才有的结果！因此，着力捕获地震带对应“断层面附近是否正在发生大量微观断裂？”，是突破地震预测难点的关键！临震前的跨断层面物质体系，是一个存在大量微观失稳包块、极其典型的“时变系统”，可通过比较平时与临震前自断层面穿过的（人工）地震波在穿过断层面前后之波谱关系（即，反映系统性质之“传递函数”）的时间变化，捕获系统明显的“时变”信号，预测地震发生的时刻。这意味着，我们可以转用现成的“地震勘探”技术装备于地震带的监测、及时发现可靠的临震前“传递函数”异常。; 2736 次阅读|0 个评论

电路中一阶惯性环节的对数频率特性和波特图之间的误差（曲线）: zlyang 2017-4-14 12:16; 电路中一阶惯性环节的对数频率特性和波特图之间的误差（曲线）电路和控制理论里，一阶惯性环节传递函数对数频率特性和波特图（ Bode plot，Bode magnitude plot，Bode phase plot ）之间的误差（曲线）。真傻自己编程序算的。感谢您的指教！最大误差 3.01 029995663981 db 最大误差 5.71 059313749964 º 没有仔细计算，这些误差的前 3 位有效数字应该没问题。相关链接： Bode plot, From Wikipedia, the free encyclopedia https://en.wikipedia.org/wiki/Bode_plot Hendrik Wade Bode, From Wikipedia, the free encyclopedia https://en.wikipedia.org/wiki/Hendrik_Wade_Bode 感谢您的指教！感谢您指正以上任何错误！; 个人分类: 本科-研究生教学|10511 次阅读|0 个评论

线性光学笔记（16）：角谱衍射理论（三）: yusufma 2013-9-27 22:48; 在第10章我们介绍过，传递函数其实就是脉冲响应的傅里叶变换，因此我们也可以通过直接计算索末菲理论中脉冲响应的傅里叶变换来获得传递函数。为了计算该傅里叶变换，我们需要用到 Weyl 的球面波展开公式（有关 Weyl 公式，可以参考 Mandel 和 Wolf 《光学相干性和量子光学》一书的第3.2.4节。）：我们将上式代入第14章中提到的脉冲响应表达式：上式中第二步用到了积分号下求微分的技巧。关于积分号下求微分的技巧，可以参考任何一本微积分课本，但是让这个技巧名扬天下的是《别闹了，费曼先生！》一书中费曼的有趣故事。从上式的结果可以得出，脉冲响应的傅里叶变换（也就是传递函数）可以表示为这个结果和我们从第一种方法（傅里叶展开后直接代入亥姆霍兹方程）得到的结果完全相同，这说明了角谱衍射理论和索末菲衍射理论是完全等效的。下面总结一下角谱理论中处理衍射问题的步骤：将入射波乘以代表衍射屏的透射函数（例如狭缝可以用函数来表示）; 将上一步的结果用傅里叶变换展开为角谱; 将每个角谱分量乘以相应的传递函数; 用傅里叶逆变换获得衍射场。; 个人分类: 科学笔记|9886 次阅读|0 个评论

线性光学笔记（15）：角谱衍射理论（二）: yusufma 2013-9-25 02:20; 这一节我们用平面波展开的方法来求衍射系统的传递函数。通过傅里叶变换，在处的场强可以表示为平面波的叠加：其中，平面波的传播方向可以用波矢的方向余弦来表示，其各分量满足如下关系：因为这里涉及的是空间坐标，所以在频率空间里自变量、代表的是空间频率。和平面波函数相比较，我们可以得到空间频率、和波长、传播方向的关系：所以，也可以表示为被称作的角谱（angular spectrum）。用类似的方法，在位置我们也可以把按平面波展开：其中，根据 LSI 系统的性质，和可以通过传递函数联系起来：为了求解，我们将表达式代入亥姆霍兹方程，可以得到这是一个简单的常微分方程，容易得到它的解为当时，该方程的解为衰逝波，我们在这里不讨论这种情况。于是，传递函数可以表示为; 个人分类: 科学笔记|10450 次阅读|0 个评论

用QQ帮学生解决一个MATLAB问题: 热度 1 fzmath 2013-8-2 16:04; 有个以前教过的学生问我：他MATLAB控制工具箱里的传递函数命令tf无法使用。我们都放暑假在家，没办法去办公室面对面解决问题，于是想起了常用的QQ软件。在征得学生同意后，我通过QQ的远程控制功能访问他的电脑，通过检查他的MATLAB安装文件，发现toolbox目录下缺少control工具箱目录，他的MATLAB没有装全。如果重新安装比较麻烦。于是，我把自己机器里的control目录及其下所有文件通过QQ传给他，然后请求远程控制他的电脑，把他接收到的“control目录及其下所有文件”复制到MATLAB的toolbox目录下，然后通过设置路径把“control目录及其下文件夹”设置搜索路径中，并保存。打开他机器上的MATLAB，在命令窗口中检查传递函数tf命令，发现可以使用了。 QQ的功能还是挺强大的，用好了可以解决实际问题，省的我和学生去办公室里了。; 个人分类: 教学辅导|4087 次阅读|1 个评论

线性光学笔记（10）：传递函数: yusufma 2013-7-24 04:18; 在第6节我们介绍过，对于 LSI 系统，任意输入信号对应的输出信号可以表示为输入信号和系统脉冲响应的卷积。用公式表示，就是现在，让我们从傅里叶变换的角度，再次讨论一下 LSI 系统中任意输入信号的输出信号。由傅里叶变换，函数可以表示为根据线性变换的性质，的输出信号为我们在第7节介绍过，是 LSI 系统的本征函数，对应本征值为。因此，上式可以表示为这里表示傅里叶变换的逆变换，而上式中最后一步用到了傅里叶变换的卷积性质。通过比较上式和本节第一个式子我们可以得知，本征值其实就是系统脉冲响应函数的傅里叶变换。被称作系统的传递函数（Transfer function）。脉冲响应和传递函数，分别从时域和频域描述了 LSI 系统的变换性质。; 个人分类: 科学笔记|8892 次阅读|0 个评论

更多...

帐号		自动登录	找回密码
密码			注册

关闭 安全验证

标签: 传递函数

相关帖子

相关日志

关闭安全验证