非线性度变换的描述函数法分析 被引量：2

1

作者 朱发国 张继红 +1 位作者 姚玉斌 陈学允 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期100-103,107,共5页

在误差信号上进行幂指数变换的非线性度变换在许多应用中有利于提高控制系统的控制品质 .进一步对其描述函数特性进行了分析 ,并利用奈奎斯特判据对系统添加非线性度变换后的稳定性进行了判断 .结果表明 ,利用非线性度变换不仅可有效地... 在误差信号上进行幂指数变换的非线性度变换在许多应用中有利于提高控制系统的控制品质 .进一步对其描述函数特性进行了分析 ,并利用奈奎斯特判据对系统添加非线性度变换后的稳定性进行了判断 .结果表明 ,利用非线性度变换不仅可有效地使部分不稳定系统变为稳定 ,而且普遍地提高了控制系统的控制品质 ,从理论上验证了非线性度变换在部分控制系统中的有效性 。 展开更多

关键词 非线性度变换 描述函数法 奈奎斯特曲线 控制系统

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基于描述函数法的航天器非储能喷气控制器分析与设计 被引量：1

2

作者 邓雅 张锦江 +1 位作者 马艳红 蔡彪 《航天控制》 CSCD 北大核心 2016年第1期64-69,共6页

针对航天器喷气发动机模拟式控制器中的非储能型非线性控制系统进行分析设计。以Schmitt触发器环节为例,基于描述函数法计算极限环交点,并利用系统稳态输出,得到稳态极限环特性,计算描述函数意义下极限环频率误差界,给出控制器参数整定... 针对航天器喷气发动机模拟式控制器中的非储能型非线性控制系统进行分析设计。以Schmitt触发器环节为例,基于描述函数法计算极限环交点,并利用系统稳态输出,得到稳态极限环特性,计算描述函数意义下极限环频率误差界,给出控制器参数整定方法。通过仿真实例验证该方法通用、有效,为工程应用提供参考。 展开更多

关键词 喷气控制 描述函数法 非线性环节 Nyquist图

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基于描述函数法确定极限环个数问题的研究

3

作者 于威威 管克英 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期88-92,共5页

将描述函数法用于确定微分方程极限环个数的问题是一个有意义的理论探索.本文针对描述函数法适用于该问题的合理性及其局限性作了较为深入的分析,并给出了典型的例证和反例加以说明.结果证明:使用描述函数法能够简化该问题的求解,但也... 将描述函数法用于确定微分方程极限环个数的问题是一个有意义的理论探索.本文针对描述函数法适用于该问题的合理性及其局限性作了较为深入的分析,并给出了典型的例证和反例加以说明.结果证明:使用描述函数法能够简化该问题的求解,但也暴露出其存在着近似表示,频率归1以及更一般二阶系统不适用等方面的局限和不足. 展开更多

关键词 描述函数法 极限环个数 LIENARD方程 合理性 局限性

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基于描述函数法的光伏直流并网系统稳定性分析 被引量：1

4

作者 潘琪 朱玮珂 +2 位作者 杨星星 何杭航 韦巍 《能源工程》 2021年第1期79-88,共10页

功率控制和电压控制是光伏并网系统的两种常见控制方式,采用传统小信号分析方法对电压控制下的光伏并网系统进行稳定性分析,采用描述函数法对基于扰动观察法的功率控制下的光伏并网系统的非线性部分进行建模与分析。分析了系统参数、控... 功率控制和电压控制是光伏并网系统的两种常见控制方式,采用传统小信号分析方法对电压控制下的光伏并网系统进行稳定性分析,采用描述函数法对基于扰动观察法的功率控制下的光伏并网系统的非线性部分进行建模与分析。分析了系统参数、控制参数、光伏接入位置等因素在不同控制方式下对光伏并网系统的影响,并从性能和稳定性方面对比了两种光伏并网控制方式。 展开更多

关键词 光伏并网系统 功率控制 电压控制 描述函数法

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基于描述函数法的典型结构非线性识别方法研究

5

作者 赵中阁 刘杨 《装备环境工程》 CAS 2019年第5期43-48,共6页

目的为典型的结构非线性提供识别方法。方法基于动力学基本理论,对典型结构非线性系统在建模时,将非线性单元产生的非线性力作为位移或速度的函数加入到潜在的线性系统中,对不同激励量级的频响函数加以分析,通过描述函数法识别非线性单... 目的为典型的结构非线性提供识别方法。方法基于动力学基本理论,对典型结构非线性系统在建模时,将非线性单元产生的非线性力作为位移或速度的函数加入到潜在的线性系统中,对不同激励量级的频响函数加以分析,通过描述函数法识别非线性单元的位置、类型和参数。结果通过Matlab编程进行仿真验证,使用描述函数法对非线性系统进行识别,成功对三种不同情况的非线性系统实现了非线性单元识别。结论描述函数法识别的非线性位置是准确的,类型是匹配的,参数准确度极高。 展开更多

关键词 结构非线性 非线性识别 描述函数法

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基于协方差分析描述函数技术的弹道导弹落点预报 被引量：8

6

作者 柴华 杏建军 唐国金 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2011年第4期37-40,共4页

针对采用Monte-Carlo方法对非线性系统进行统计分析效率低下的问题,将协方差分析描述函数法(CADET)应用于弹道导弹落点预报与精度分析。介绍CADET方法的统计线性化思想,提出一种针对一阶可微随机变量函数的统计线性化方法,建立弹道导弹... 针对采用Monte-Carlo方法对非线性系统进行统计分析效率低下的问题,将协方差分析描述函数法(CADET)应用于弹道导弹落点预报与精度分析。介绍CADET方法的统计线性化思想,提出一种针对一阶可微随机变量函数的统计线性化方法,建立弹道导弹被动段的均值和方差计算的CADET模型。该方法通过一次计算就可得到随机变量数字特征随时间的变化,与传统的Monte-Carlo抽样方法进行比较,结果得到有效验证,所需时间远少于后者,对省时、高效地实现对模型的统计分析具有一定意义。 展开更多

关键词 非线性系统 弹道导弹 精度分析 协方差分析描述函数法 Monte-Carlo抽样

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弹道导弹落点预报方法研究 被引量：13

7

作者 张远 陈勇 吴昊 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2014年第3期5-10,共6页

提高导弹落点预报精度是反导雷达的重要研究内容,采用轨道直接外推的方法给出的落点预报精度低,且不能给出落点的误差分布。采用Lambert算法进行初始定轨,采用扩展卡尔曼(EKF)进行滤波处理,采用协方差分析描述函数法(CADET)进行落点预报... 提高导弹落点预报精度是反导雷达的重要研究内容,采用轨道直接外推的方法给出的落点预报精度低,且不能给出落点的误差分布。采用Lambert算法进行初始定轨,采用扩展卡尔曼(EKF)进行滤波处理,采用协方差分析描述函数法(CADET)进行落点预报,在预报落点的同时,提供落点的误差分布。仿真计算结果表明,该方法落点预报精度高,落点预报的圆概率误差准确,是一种有效的地基雷达弹道导弹落点预报方法。 展开更多

关键词 弹道导弹 落点预报 协方差分析描述函数法

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基于参数摄动的导弹姿态控制系统新型精度分析方法 被引量：2

8

作者 蒋瑞民 周军 +1 位作者 郭建国 王国庆 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期560-564,共5页

针对协方差分析描述函数法(Covariance Analysis Describing Function Technique,CADET)在分析存在内部参数摄动的不确定系统时精度不高的问题,提出了一种分析存在内部参数摄动的导弹姿态控制系统新型精度分析方法。结合传统的CADET方法... 针对协方差分析描述函数法(Covariance Analysis Describing Function Technique,CADET)在分析存在内部参数摄动的不确定系统时精度不高的问题,提出了一种分析存在内部参数摄动的导弹姿态控制系统新型精度分析方法。结合传统的CADET方法,对含有参数摄动的广义非线性项进行统计线性化,得到状态均值和协方差的增广传播方程,采用改进的CADET方法对某型号导弹的姿态控制系统进行了数学仿真。仿真结果表明了改进的CADET方法可快速、有效分析存在外部干扰和内部参数摄动系统的精度。 展开更多

关键词 精度分析 参数摄动系统 改进的协方差分析描述函数法 姿态控制系统

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超低空空投非线性PIO预测方法 被引量：2

9

作者 魏巍 孙秀霞 +1 位作者 吕茂隆 王栋 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2018年第6期27-32,共6页

在超低空空投下滑阶段,容易出现驾驶员诱发振荡即PIO(Pilot Induced Oscillation)问题,在此基础上分析了空投下滑拉平阶段产生PIO的主要致因,并建立含作动器速率限制的人机闭环系统,推导了闭环系统PIO发生的公式。基于同步和Neal-Smith... 在超低空空投下滑阶段,容易出现驾驶员诱发振荡即PIO(Pilot Induced Oscillation)问题,在此基础上分析了空投下滑拉平阶段产生PIO的主要致因,并建立含作动器速率限制的人机闭环系统,推导了闭环系统PIO发生的公式。基于同步和Neal-Smith驾驶员模型以及不同作动器速率饱和值运用描述函数法和GAP准则预测某型运输机PIO趋势。不同驾驶员模型PIO预测结果不同,同步驾驶员模型比Neal-Smith驾驶员模型仿真效果好,运用同步驾驶员模型进行预测,当驾驶员操纵增益绝对值大于11.5时,人机闭环系统失稳,容易产生PIO问题。仿真结果表明,若PIO是由驾驶员粗暴操纵所致,可通过减小操纵增益有效避免PIO的发生,在合理且允许范围内提高运输机舵机作动速率限制值可在一定程度避免PIO的发生。 展开更多

关键词 超低空空投 驾驶员诱发振荡 描述函数法 GAP准则

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导弹遥控过程的CADET算法精度分析 被引量：1

10

作者 花寅东 赵利强 邹士新 《电光与控制》 北大核心 2011年第11期27-30,83,共5页

协方差分析描述函数法(CADET)首次用于导弹遥控过程的精度分析。该方法通过将导弹的非线性误差、导弹的加速度计误差、以及机载雷达的目标探测误差引入导弹的中制导方程,得到CADET算法模型和误差模型,并对各项误差进行仿真。结果表明,将... 协方差分析描述函数法(CADET)首次用于导弹遥控过程的精度分析。该方法通过将导弹的非线性误差、导弹的加速度计误差、以及机载雷达的目标探测误差引入导弹的中制导方程,得到CADET算法模型和误差模型,并对各项误差进行仿真。结果表明,将CADET算法引入导弹的遥控过程,能有效分析各个误差对遥控精度的影响。 展开更多

关键词 导弹遥控 协方差分析描述函数法 遥控过程 误差分析

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谐波平衡法

11

《北方建筑》 2021年第5期15-15,共1页

谐波平衡法,或称描述函数法,是经典控制理论中处理非线性问题行之有效的方法。方法的内容之一是用近似方程有、无周期解来判断原系统方程有、无周期解。原始的谐波平衡法,其基本原理是将动态方程的每一状态变量用一个傅里叶级数表示,以... 谐波平衡法,或称描述函数法,是经典控制理论中处理非线性问题行之有效的方法。方法的内容之一是用近似方程有、无周期解来判断原系统方程有、无周期解。原始的谐波平衡法,其基本原理是将动态方程的每一状态变量用一个傅里叶级数表示,以满足其周期性的要求。然后,应用优化算法,优化傅里叶级数的系数,使得系统方程具有最小的误差。这种原始方法,虽然避开了在时域内对动态方程进行数值积分迭代的复杂过程,但其主要缺点是相当多的变量需要被优化。 展开更多

关键词 傅里叶级数 谐波平衡法 动态方程 近似方程 经典控制理论 描述函数法 数值积分 状态变量

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可重复使用运载器的RCS姿态控制技术研究 被引量：7

12

作者 贺成龙 陈欣 吴了泥 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期51-53,57,共4页

反作用控制系统作为可重复使用运载器高空的姿态控制手段,其力矩特性不同于常规的气动操纵面,因此设计适合高空姿态控制特点与要求的控制系统是非常必要的。文中采用了一种带死区的乒乓控制方式,设计了俯仰、滚转和偏航的反馈控制律,采... 反作用控制系统作为可重复使用运载器高空的姿态控制手段,其力矩特性不同于常规的气动操纵面,因此设计适合高空姿态控制特点与要求的控制系统是非常必要的。文中采用了一种带死区的乒乓控制方式,设计了俯仰、滚转和偏航的反馈控制律,采用描述函数法在频率上分析了控制系统的稳定性。仿真结果表明,设计的控制系统能较好的满足高空姿态控制要求,最后对姿态控制效果和反作用控制系统喷量之间的关系进行了分析。 展开更多

关键词 可重复使用运载器 反作用控制系统 姿态控制 乒乓控制 描述函数法

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航天器近距离相对运动的轨迹偏差分析 被引量：8

13

作者 石昊 赵育善 师鹏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期636-644,共9页

利用相对可达区(RRD)的概念对航天器在脉冲闭环控制方式下相对运动的轨迹偏差进行了分析。相对可达区是对航天器可能出现位置集合的一种几何描述。当航天器的状态误差服从高斯分布时,相对可达区可表示为随时间变化的误差椭球的集合。考... 利用相对可达区(RRD)的概念对航天器在脉冲闭环控制方式下相对运动的轨迹偏差进行了分析。相对可达区是对航天器可能出现位置集合的一种几何描述。当航天器的状态误差服从高斯分布时,相对可达区可表示为随时间变化的误差椭球的集合。考虑航天器飞行过程中存在的不确定性因素,基于闭环控制系统下线性化的相对运动动力学模型,采用协方差分析描述函数法(CADET)对定义航天器误差椭球的协方差矩阵进行了分析,给出了根据协方差矩阵求解相对可达区包络的计算方法。通过将开环和闭环控制系统下的相对可达区包络与1 000次的Monte Carlo仿真结果进行比较,证明了偏差分析方法的适用性与有效性。 展开更多

关键词 轨迹偏差 闭环控制 相对可达区(RRD) 误差椭球 协方差分析描述函数法(CADET)

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高超声速飞行器再入段RCS姿态控制 被引量：4

14

作者 刘军 黄一敏 +1 位作者 孙春贞 尹亮亮 《兵工自动化》 2014年第3期47-50,共4页

为满足反作用控制系统(reaction control system,RCS)姿态控制需求,对高超声速飞行器再入段的姿态控制进行研究。以X-34的RCS系统为对象,建立了RCS的数字模型,设计了RCS姿态控制率与PWPE脉冲调制器,利用非线性描述函数法分析姿态控制系... 为满足反作用控制系统(reaction control system,RCS)姿态控制需求,对高超声速飞行器再入段的姿态控制进行研究。以X-34的RCS系统为对象,建立了RCS的数字模型,设计了RCS姿态控制率与PWPE脉冲调制器,利用非线性描述函数法分析姿态控制系统的稳定性,并通过Matlab仿真验证了所设计的RCS姿态控制系统性能。仿真结果表明:该PWPF脉冲调制可以满足RCS姿态控制的需要,同时与传统的PWM脉冲调制相比,可以较大地降低RCS消耗的流量与开启次数,可为高超声速飞行器再入段RCS姿态控制系统设计提供参考。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 再入段 反作用控制系统 姿态控制 PWPF脉冲调制 描述函数法

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具有间隙非线性的全动舵系统的颤振分析 被引量：3

15

作者 张恩阳 宋荣志 +1 位作者 冯琨程 陆振玉 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第1期136-141,160,共7页

研究了超声速来流中含间隙舵系统的颤振问题。通过建立舵机传动机构的动力学方程并采用翼段模型和活塞理论,导出了俯仰方向含有间隙的舵面的非线性气动弹性动力学方程,利用Hopf分叉理论计算了舵面的颤振速度,并采用描述函数法分析了含... 研究了超声速来流中含间隙舵系统的颤振问题。通过建立舵机传动机构的动力学方程并采用翼段模型和活塞理论,导出了俯仰方向含有间隙的舵面的非线性气动弹性动力学方程,利用Hopf分叉理论计算了舵面的颤振速度,并采用描述函数法分析了含间隙舵面的气动弹性响应。在此基础上,研究了传动机构的动态特性和间隙对舵面的颤振速度和极限环振荡行为的影响。研究表明:舵机静刚度较低时,需要考虑其动刚度对颤振速度的影响;仅当间隙内的俯仰刚度较小时,舵面的气弹响应才会发生亚临界Hopf分叉;在飞行速度一定的情况下,间隙量增大1倍,极限环振荡的振幅近似增加1倍。 展开更多

关键词 间隙非线性 动刚度 颤振 极限环振荡 HOPF分叉 描述函数法

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PIO研究中的驾驶员控制行为模型 被引量：1

16

作者 闵桂龙 徐浩军 +1 位作者 蔡军 裴彬彬 《电光与控制》 北大核心 2012年第10期70-73,共4页

建立科学有效的驾驶员控制行为模型是驾驶员诱发振荡(PIO)研究的基础。首先,根据驾驶员控制模式不同,分别建立了驾驶员的补偿、追踪和同步控制行为模型;其次,通过仿真计算研究了不同驾驶员控制行为模型对飞机PIO易感性的影响,建立含有... 建立科学有效的驾驶员控制行为模型是驾驶员诱发振荡(PIO)研究的基础。首先,根据驾驶员控制模式不同,分别建立了驾驶员的补偿、追踪和同步控制行为模型;其次,通过仿真计算研究了不同驾驶员控制行为模型对飞机PIO易感性的影响,建立含有舵机速率限制环节的人机闭环系统,使用描述函数法预测不同驾驶员控制行为模式下某型飞机的PIO发生频率。仿真结果表明,相对于驾驶员的补偿行为,同步行为更易诱发II型PIO。 展开更多

关键词 驾驶员诱发振荡(PIO) 驾驶员控制行为 补偿行为 追踪行为 描述函数法

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数控机床进给系统摩擦自激振动研究 被引量：2

17

作者 裴旭明 张东初 +1 位作者 李菊丽 周文玉 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2003年第3期5-7,共3页

建立了数控机床进给系统的动力学模型,运用描述函数法对系统低速运动时工作台出现摩擦自激振动的原因进行了分析.结果表明:负阻尼区的存在是产生摩擦自激振动的根本原因.通过增加正阻尼、增大系统阻尼系数等措施可以消除负阻尼区;改善... 建立了数控机床进给系统的动力学模型,运用描述函数法对系统低速运动时工作台出现摩擦自激振动的原因进行了分析.结果表明:负阻尼区的存在是产生摩擦自激振动的根本原因.通过增加正阻尼、增大系统阻尼系数等措施可以消除负阻尼区;改善系统运动部件的工作条件也是抑制摩擦自激的有效措施. 展开更多

关键词 数控机床 进给系统 摩擦自激振动 动力学模型 描述函数法 负阻尼区 消除

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舵机伺服阀非线性特性对稳定回路设计的影响分析 被引量：1

18

作者 郑勇斌 《现代防御技术》 北大核心 2009年第6期55-59,86,共6页

针对舵机伺服阀死区非线性特性,采用描述函数法和数学仿真相结合的方法分析了死区非线性对稳定回路设计影响。结果表明,死区非线性会导致系统有0.5～3 Hz的低频振荡,通过合理设计控制参数和减小死区方法,可减轻系统振荡现象,有利于系统... 针对舵机伺服阀死区非线性特性,采用描述函数法和数学仿真相结合的方法分析了死区非线性对稳定回路设计影响。结果表明,死区非线性会导致系统有0.5～3 Hz的低频振荡,通过合理设计控制参数和减小死区方法,可减轻系统振荡现象,有利于系统稳定,而且系统振荡幅值和频率与输入信号的大小没有关系。 展开更多

关键词 伺服阀死区 描述函数法 低频振荡

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重载货车转向架非线性干摩擦力等效线性化及在车桥耦合中的应用

19

作者 张宝安 陆正刚 李奇 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期66-71,共6页

采用基于振动周期内平均功率相等的描述函数法,对重载货车转向架的非线性干摩擦力进行等效线性化,即将斜楔与摇枕间的垂向和横向非线性摩擦力线性等效为垂向和横向线性阻尼力,将旁承和心盘处的回转摩擦阻力矩线性等效为回转摩擦阻尼力,... 采用基于振动周期内平均功率相等的描述函数法,对重载货车转向架的非线性干摩擦力进行等效线性化,即将斜楔与摇枕间的垂向和横向非线性摩擦力线性等效为垂向和横向线性阻尼力,将旁承和心盘处的回转摩擦阻力矩线性等效为回转摩擦阻尼力,进而建立重载货车的等效线性动力学模型。以C80型重载货车为例,分别采用给出的等效线性动力学模型和非线性动力学模型进行重载货车动力学仿真计算。结果表明:等效线性动力学模型虽然小幅度增大了车体的垂向和横向平稳性指标、轮轨横向作用力、脱轨系数和轮重减载率,但是仍在GB/T 5599—1985标准范围内,满足其各项评价指标要求,验证了用描述函数法对非线性干摩擦力等效线性化的正确性和合理性;说明基于描述函数法的重载货车等效线性动力学模型可以替代复杂的非线性动力学模型进行重载货车通过既有桥梁的车桥耦合动力响应分析,为重载货车的非线性悬挂系统参数优化和车桥耦合动力学性能分析提供了新的有效途径。 展开更多

关键词 重载货车 动力学模型 描述函数法 转向架 非线性干摩擦力 等效线性化 车桥耦合动力学

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W波段单腔多器件谐波振荡器

20

作者 徐金平 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1990年第4期11-17,共7页

本文将 K.Kurokawa 的单腔多器件振荡器的等效电路和 K.Sol-bach 的谐波振荡器的电路模型结合起来,推广应用于分析单腔多器件二次谐波振荡器.应用 Gunn 管非线性的描述函数,对英基波和谐波模的电压幅度、最大输出功率条件以及谐波注入... 本文将 K.Kurokawa 的单腔多器件振荡器的等效电路和 K.Sol-bach 的谐波振荡器的电路模型结合起来,推广应用于分析单腔多器件二次谐波振荡器.应用 Gunn 管非线性的描述函数,对英基波和谐波模的电压幅度、最大输出功率条件以及谐波注入锁定特性作了分析.结果表明,电压幅度与单管谐波振荡器的相类似;在各器件的参数相同时,最大谐波功率与基波功率之比和单管谐波振荡器的相同;谐波注入锁定特性和多管基波振荡器的锁定特性相类似,在锁定增益相同的情况下,锁定带宽比单管谐波振荡器的宽.本文所设计的单腔双 Gunn 管谐波振荡器,实测得到在103 GHz 谐波频率附近的最大输出功率为30mW,输出功率大于10mW 的机械调谐带宽为4.15GHz.该振荡器具有稳定的工作模式. 展开更多

关键词 谐波振荡器 描述函数法 反馈模型

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