ГОСТ Р 55194—2012
Приложение В
(справочное)
Руководство для реализации компьютерной программы расчета параметров напряжения
грозового импульса
В.1 Руководство для выполнения подбора базисной кривой
Функция, которая должна соответствовать зарегистрированной кривой, имеет четыре неизвестных (U. т.. т2 и
if U Г|
u jt) = и : е
» Ч
(В.1)
Алгоритм Левенберга—Марквардта и его модернизированные варианты были успешно использованы для
подбора этой сглаживающей функции по зарегистрированной кривой. Ниже приводятся примеры программных
обеспечений, которые использовались для указанной цели.
Программное обеспечение
(опробироаанные Персии)
Функция, используемая
для подбора
Matlab®’1. и его средства поддержки (версия 7.0.4)
Iqscurvefrt
GNU Octave*’ (Версия 3.2.0)
leasqr
LabVIEW,MJ> (LabVIEW 8 Professional)
Nonlinear Curve Fit
LabWindowsIM/CVI 41(Версия 6.0)
NonLlnearFit
’■ MATLAB® — торговая марка продукции, обеспечиваемая The MathWortts. Inc.
2
>GNU Octave — свободно распространяемая компьютерная программа под общедоступной лицензией GNU.
J.W. Eaton и т. д. http.//ww\v.gnu.orgi‘software/octave/.
s> Nl LABVIEW,M— торговая марка продукции, обеспечиваемая Объединением по национальным приборам.
4>Nl LabWlndovvs,u/CVl — торговая марка продукции, обеспечиваемая Объединением по национальным при
борам.
Установка начальных приближений для независимых параметров сокращает время вычислений. Начальные
приближения для аппроксимирующей функции могут быть, например, следующими:
U — наибольшее значение кривой,
т, — 70 мкс,
т2 — 0.4 мкс.
td— реальное или возможное начало импульса.
Нормализация данных (т. е.: представление значений напряжения и времени в относительных единицах при
изменении этих параметров в пределах от 0 до 1) позволяет улучшитьсходимость алгоритма. Подобранные норма
лизованные параметры затем необходимо вернуть к изначальным размерностям по напряжению и времени.
В.2 Пример цифрового фильтра как цифрового отображения функции испытательного напряжения
Для того чтобы в компьютерной программе было реализовано исполнение роли функции испытательного на
пряжения k(f)должно быть создано ее цифровое отображение — цифровой фильтр с амплитудно-частотной харак
теристикой. равной характеристике функции испытательного напряжения (формула (Б.2) в приложении Б].
Приведенный ниже пример является эффективной и точной реализацией конструкции фильтра с бесконеч
ной импульсной характеристикой (БИХ) нулевой фазы. Могут также использоваться другие фильтры, например,
фильтры с конечной импульсной характеристикой (КИХ). создаваемые с помощью метода частотной выборки или
методов проектирования фильтров с произвольной частотной характеристикой, основанные на использовании
окон, а также коммерческое программное обеспечение.
БИХ-фильтр нулевой фазы позволяет ослабить сигнал лишь на половину необходимой величины, однако
данные проходят через фильтрдважды, сначала а прямом, а затем в обратном направлении. Такая фильтрация по
зволяет получать на выходе функцию испытательного напряжения с пренебрежимо малой погрешностью по ампли
туде и фазовому сдвигу.
51