Метод матричних d-дерев і його застосування до символьного аналізу лінійних параметричних кіл у частотній області

Автор(и)

  • Юрій Іванович Шаповалов Національний університет "Львівська політехніка", Україна
  • Дарія Романівна Бачик Національний університет "Львівська політехніка", Україна https://orcid.org/0000-0002-0535-0398
  • Ксенія Олегівна Децик Національний університет "Львівська політехніка", Україна
  • Роман Олександрович Романюк Національний університет "Львівська політехніка", Україна https://orcid.org/0009-0007-3541-6531
  • Іван Юрійович Шаповалов Queen’s University , Канада

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347022100041

Ключові слова:

параметричні кола, частотний символьний метод, параметрична матрична модель, метод d-дерев

Анотація

У даній роботі досягнуто скорочення часу розв’язування ССЛАР шляхом застосування одного з методів підсхем, а саме, топологічного методу d-дерев. Існуючий метод d-дерев використовується для кіл з постійними параметрами, тому у даній роботі пропонується його модифікація під назвою метод матричних d-дерев, який поширено на кола зі змінними параметрами. При цьому використовується поняття параметричної матричної моделі y = 1/r, g = 1/L,C змінних і постійних елементів параметричного кола.

Метод d-дерев, як звичайний, так і матричний, забезпечують близьке до оптимального винесення подібних у сформованих виразах. Це призводить до суттєвого скорочення часу їх формування, зменшення необхідного об’єму пам’яті, та високої швидкодії символьного методу d-дерев в цілому. Результатом є суттєве розширення допустимих до аналізу кіл за їх складністю.

Аналіз наведеного у роботі комп’ютерного експерименту параметричних ланцюгових кіл показав суттєве збільшення допустимої складності кіл із застосуванням методу матричних d-дерев, ніж за допомогою стандартних засобів MATLAB. Цей факт дозволяє суттєво розширити область застосувань ЧС-методу у задачах статистичних досліджень чи оптимізації електронних пристроїв, які моделюються лінійними параметричними колами.

Посилання

Ю. І. Шаповалов, Символьний Аналіз Лінійних Електричних Кіл у Частотній Області. Постійні Та Змінні Параметри. Львів: Львівська політехніка, 2014.

Y. Shapovalov, B. Mandziy, S. Mankovsky, “The peculiarities of analysis of linear parametric circuit performed by frequency-symbolic method,” Prz. Elektrotechniczny, vol. 86, no. 1, pp. 158–160, 2010, uri: https://www.infona.pl/resource/bwmeta1.element.baztech-article-BPOB-0026-0001/tab/summary.

Y. Shapovalov, D. Bachyk, I. Shapovalov, “Matrix equation of L.A. Zadeh and its application to the analysis of the LPTV circuits,” in 19th International Conference Computational Problems of Electrical Engineering, 2018, pp. 1–5, doi: https://doi.org/10.1109/CPEE.2018.8506766.

Y. Shapovalov, D. Bachyk, K. Detsyk, “Multivariate modelling of the LPTV circuits in the MAOPCs software environment,” Prz. Elektrotechniczny, vol. 98, no. 7, pp. 158–163, 2022, uri: http://pe.org.pl/abstract_pl.php?nid=13088&lang=1.

B. Ho Eom, P. K. Day, H. G. LeDuc, J. Zmuidzinas, “A wideband, low-noise superconducting amplifier with high dynamic range,” Nat. Phys., vol. 8, no. 8, pp. 623–627, 2012, doi: https://doi.org/10.1038/nphys2356.

A. Piwowar, D. Grabowski, “Modelling of the first-order time-varying filters with periodically variable coefficients,” Math. Probl. Eng., vol. 2017, pp. 1–7, 2017, doi: https://doi.org/10.1155/2017/9621651.

P. Vanassche, G. Gielen, W. Sansen, “Symbolic modeling of periodically time-varying systems using harmonic transfer matrices,” IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst., vol. 21, no. 9, pp. 1011–1024, 2002, doi: https://doi.org/10.1109/TCAD.2002.801098.

В. П. Сигорский, А. И. Петренко, Основы Теории Электронных Схем. Киев: Вища школа, 1971.

Ю. I. Шаповалов, Д. Р. Бачик, Р. Романюк, І. Шаповалов, “Параметричні матричні моделі лінійних параметричних кіл і їх елементів у частотній області,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 64, no. 8, pp. 476–488, 2021, doi: https://doi.org/10.20535/s0021347021080021.

Y. Shapovalov, D. Bachyk, K. Detsyk, R. Romaniuk, I. Shapovalov, “Frequency symbolic analysis of linear periodically time-variable circuits by sub-circuits method,” in 2022 23rd International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering (CPEE), 2022, pp. 1–5, doi: https://doi.org/10.1109/CPEE56060.2022.9919673.

F. Zhang, Matrix Theory: Basic Results and Techniques. Springer, 2011.

H. Moore, MATLAB for Engineers. Pearson, 2014.

В. П. Сигорский, Математический Аппарат Инженера. Киев: Техника, 1977.

Y. Shapovalov, “Analysis of linear periodically time-varying circuits by the frequency symbolic method with applying the D-trees method,” Przegląd Elektrotechniczny, vol. 1, no. 6, pp. 46–53, 2021, doi: https://doi.org/10.15199/48.2021.06.08.

Ю. О. Коваль, Л. В. Гринченко, І. О. Милютченко, О. І. Рибін, Основи Теорії Кіл: Підручник Для Студентів. Харків: СМІТ, 2008.

Модель параметричної довгої лінії що містить l елементарних параметричних ланок

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-05-30 — Оновлено 2022-09-30

Як цитувати

Шаповалов, Ю. І., Бачик, Д. Р., Децик, К. О., Романюк, Р. О., & Шаповалов, І. Ю. (2022). Метод матричних d-дерев і його застосування до символьного аналізу лінійних параметричних кіл у частотній області. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 65(9), 570–581. https://doi.org/10.20535/S0021347022100041

Номер

Том 65 № 9 (2022)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.