Models of Composite Harmonic Half-Waves and the Relationship of Time Sampling with the Entropy of Time Parameters of Signals

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The problem of finding the absolute error of stepwise and linear interpolation of the control signal from uniform samples from it using models of composite harmonic half-waves is solved. Previously, during the inspection of the control object, the maximum values of the signal parameters and half-waves are determined: speed, acceleration and sharpness, there are no spectrum parameters. To determine the values of the intervals of uniform sampling of time, two groups of models of "harmonic half-waves" are considered. The first group of models is described by harmonic time functions whose parameters are consistent. The second group of models is described by composite harmonic functions of time, thereby the time parameters of the signals are consistent. It is proved that with an increase in the entropy of the maximum values of the signal parameters, the value of the time sampling interval increases without increasing the interpolation error. Thus, the entropy value of the signal parameters serves as an indicator of their inconsistency. The results of modeling and graphs obtained in the environment of the mathematical package are presented. The results are intended to optimize the loading of input tasks and primary information processing of processors in robust real-time automation systems, for example, used to control high-speed trains when braking in sliding or skidding mode.

About the authors

B. G Mayorov

Joint Stock Company Scientific and Production Enterprise Rubin

Email: bgmayorov@yandex.ru
Baidukova St. 2

References

  1. Коберниченко В.Г. Основы цифровой обработки сигналов // Учеб. Пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2018. 150 с.
  2. Курячий М.И., Гельчер А.А. Цифровая обработка сигналов // Томск: Изд-во Томск. Гос. ун-т, 2018. 234 с.
  3. Контрольно-измерительное оборудование R&S 2019. Каталоги Rohde&Schwarz. 2019. 256 c. URL: https://cdn.rohde-schwarz.com/ru/downloads_45/common_library_45/interactive_catalog_2018_19_ru.pdf (дата обращения: 12.03.2020).
  4. Infrastructure Status u-entwicklungsbericht 2019 // Deutsche Bahn. 2020. 124 p.
  5. ERTMS Level 3: the Game- Chander. 2022. Programme technical paper. London.
  6. Thales consortium to install ECTS Level 1 ATR system in Thailand // Railway Technology. 2019. 20 p. URL: https://www.railway-technology.com/news/thales-consortium-to-install-etcs-level-1-atp-system-in-thailand/ (дата обращения: 12.03.2020).
  7. Ehret Marc. Virtual Train Brakes. Eisenbahnwesen-Seminar // TU-Berlin. 2020. 49 p. URL: https://www.static.tu.berlin/fileadmin/www/10002264/ews/2020-sose/2020-05-11-folien.pdf (дата обращения: 12.03.2020).
  8. Introduction to ETCS Braking Curves. ERA ERTMS Unit. Version 1.5. 2020. 28 p.
  9. Майоров Б.Г. Свойства гармонических и составных полуволн, определение интервала равномерной дискретизации времени цифровых сигнальных процессоров // Информатика и автоматизация. 2022. Т. 21. № 1. С. 95–125. doi: 10.15622/ia.2022.21.4.
  10. Лазарев В.Л. Информационное шкалирование вариаций законов распределения параметров в приложениях к задачам мониторинга и управления // Научно-технические ведомости СПб ГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. 2019. Т. 12. № 2. С. 7–15.
  11. Лазарев В.Л., Спесивцев А.В., Захаров В.В. Оценка видов законов распределений на основе величины энтропийного коэффициента // Изв. Вузов. Приборостроение. 2020. Т. 63. № 2. С. 113–119.
  12. Шамолин М.В. Алгоритмы диагностирования в некоторых системах прямого и непрямого управления // Итоги науки и техники. Серия «Современная математика и ее приложения. Тематические обзоры. 2022. Т. 205. С. 107–118. doi: 10.36535/0233-6723-2022-205-107-118.
  13. Даринцев О.В., Мигранов А.Б. Аналитический обзор подходов к распределению задач в группах мобильных роботов на основе технологий мягких вычислений // Информатика и автоматизация. 2022. Т. 21. № 4. С. 729–757. doi: 10.15622/ia.21.4.4.
  14. Валиков П.И., Мусатов Р.Л., Степанов Б.В. Электрогидравлическая система управления движением робототехнического комплекса // Электронные информационные системы. 2020. № 2(25). С. 62–68.
  15. Петренко В.И., Тебуева Ф.Б., Гурчинский М.М., Антонов В.О., Павлов А.С. Прогнозная оценка траектории руки оператора для решения обратной задачи динамики при копирующем управлении // Труды СПИИРАН. 2019. Т. 18. № 1. С. 123–147. doi: 10.15622/sp.18.1.123-147.
  16. Григорьев И.С., Данилина И.А. Оптимизация траектории перелётов космических аппаратов с дополнительным топливным баком. II. Автоматика и телемеханика. 2018. № 2. С. 135–153.
  17. Manyam S.G. Optimal dubins paths to intercept a moving target on a circle // Proc. of the American Control Conference. 2019. pp. 828–834.
  18. Майоров Б.Г. Способ непрерывной оптической связи с низколетящей целью // Патент RU №2 715 499 С1. 2020. МПК G 01 S 13/66.
  19. Баунин В.Г., Землеханов А.Р., Швецов Н.В., Аверин Д.А. Система управления двухосным поворотным устройством оптико-электронной системы сопровождения целей // Электронные информационные системы. 2020. № 2(25). С. 43–49.
  20. Сенкевич Ю.И., Марапулец Ю.В., Луковенкова О.О., Солодчук А.А. Методика выделения информативных признаков в сигналах геоакустической эмиссии // Труды СПИИРАН. 2019. Т. 18. № 5. С. 1066–1092.
  21. Хлистунов В.Н. О погрешности интерполяции дискретных методов измерения // Приборостроение. 1960. № 5. С. 3–5.
  22. Майоров Б.Г. Обобщенный критерий наибольшего отклонения входных сигналов систем управления // Автоматика и телемеханика. 2005. № 10. С. 148–155.
  23. Майоров Б.Г. Восстановление сигнала в системах реального времени по равномерным выборкам с уменьшением интервала Найквиста // Системы и средства информатики. 2019. Т. 29. № 2. С. 95–112.
  24. Nyguist H. Certain topics in telegraph transmission theory // Transactions of the American Institute of Electrical Engineers. 1928. vol. 47. no. 2. pp. 617–644.
  25. Майоров Б.Г. Применение гармонических полуволн для автоматизации управления высокоскоростными поездами // Информатика и автоматизация. 2023. Т. 22. № 6. С. 1387–1414. doi: 10.15622/ia.22.6.5.
  26. Hartley R.V.L. Transmission of Information // Bell System Technical Journal. 1928. vol. 7. no. 3. pp. 535–563.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).