84357 (Математическая теория захватывания), страница 2

(36)

;

Тогда, зная функцию f, мы можем вычислить  в виде функции P, Q и a_о.

Заметим, что равенство (23 а) в нашем случае имеет вид:

; (37)

Опираясь на результаты исследования, полученных в § 2, нужно рассмотреть при исследовании устойчивости два случая: (при достаточно малых )

1) p² - q < 0

2) p² - q > 0

В первом случае устойчивость характеризуется условием q < 1 или, что то же самое b < 0.

Во втором случае (*) последнее может быть выполнено только, если b < 0, а  > 0. Нетрудно видеть, что необходимым достаточным условием в обоих случаях является b < 0,  > 0. (Это можно получить из неравенства (*) ).

§ 5 Применение общих формул, полученных в предыдущих параграфах, к теории захватывания в регенеративном приемнике для случая, когда характеристика - кубическая парабола.

Мы рассмотрим простой регенеративный приемник с колебательным контуром в цепи сетки, на который действует внешняя сила Р_о sin ₁ t.

Дифференциальное уравнение колебаний данного контура следующее:

(39)

Считая, что анодный ток зависит только от сеточного напряжения, а также, что характеристикой является кубическая парабола:

(40)

S-крутизна характеристики, К - напряжение насыщения .

Далее, вводя обозначения:

Получим дифференциальное уравнение для х:

(41)

А: (случай далекий от резонанса).

Для него применяем результаты § 1, полагая .

Исходное решение в не посредственной близости, к которому устанавливается искомое решение следующее:

Если  > 1, т.е. _о > ₁, то разность фаз равна 0, если  < 1, то разность фаз равна . В этом отношении все происходит в первом приближении также, как и при обычном линейном резонансе. Устойчивость определяется знаком b (b < 0).

(42).

Т.е. те решения, для которых выполняется это условие, устойчивы.

В: (область резонанса , § 3, 4).

В качестве исходного периодического решения, в непосредственной близости к которому устанавливается искомое, будет решение следующего вида: x = P sin t + Q cos t (P, Q - const).

Запишем уравнение, определяющее эти P и Q, т.е. соотношение (31) для нашего случая.

Или преобразовав их, получим следующее:

Полагая Р = R sin ; Q = R cos . Далее найдем для амплитуды R и фазы  для того исходного периодического решения, в близости к которому устанавливается рассматриваемое периодическое решение , соотношения связывающие их :

Первая формула дает "резонансную поверхность" для амплитуды. Вторая - для фазы. По (38) условия устойчивости имеют вид b < 0,  > 0. Считаем b и  через формулы (35-37).

(46)

Т.е. решение является устойчивым, если удовлетворяется условие (**). В заключение выпишем формулы для вычисления a_о, соответствующего ширине захватывания для рассматриваемого случая.

1)

a₀ - является общим корнем уравнений

2)

Сама ширина , отсчитанная от одной границы захватывания до другой выражается следующим образом:  = a_о ²_о (MS - c r). Можно дать простые формулы для вычисления ширины захватывания в следующих случаях:

а) ²_о << 1;  = _о Р_о/V^о_g.

б) для очень сильных сигналов ( V^о_g - амплитуда сеточного напряжения при отсутствии внешней силы).

Список литературы

1. Андронов А.А. Собрание трудов, издательство "Академии наук СССР", 1956.

2. Андронов А.А., Витт А. К теории захватывания Ван дер Поля. . Собрание трудов, издательство "Академии наук СССР", 1956.

3. Ляпунов А. Общая задача об устойчивости движения, Харьков, 1892.

13