RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математическое моделирование и программирование» // Архив

Вестн. ЮУрГУ. Сер. Матем. моделирование и программирование, 2012, выпуск 13, страницы 35–44 (Mi vyuru66)

Эта публикация цитируется в 2 статьях

Математическое моделирование

Оптимизация полигармонического импульса

В. Н. Ермоленкоa, В. А. Костинb, Д. В. Костинb, Ю. И. Сапроновb

a Инжиниринговая компания «Виброновации» (г. Воронеж, Российская Федерация)
b Воронежский государственный университет (г. Воронеж, Российская Федерация)

Аннотация: В теории и практике создания некоторых технических устройств имеется необходимость оптимизации тригонометрических полиномов. В статье изложено решение задачи оптимизации тригонометрического полинома (полигармонического импульса) $f(t):=\sum\limits_{k=1}^n\,f_k\cos(kt)$ по коэффициенту несимметрии $ k := \frac{f_{max}}{|f_{min}|}$, $f_{max} \ \ := \max\limits_t\,f(t,\lambda)$, $f_{min} := \min\limits_t\,f(t,\lambda)$. Вычислены оптимальные значения главных амплитуд. В основу представленного в статье анализа положено понятие «минимального страта Максвелла», под которым подразумевается модмножество многочленов фиксированной степени с максимально возможным количеством минимумов при условии, что все минимумы расположены на одном уровне (значения многочлена во всех точках минимума равны между собой). Многочлен $f(t)$ при выполнении данного условия называется максвелловским. Отправной точкой проведенного исследования послужил экспериментально найденный авторами оптимальный набор значений коэффициентов $f_k$ для произвольного $n$. Позже появилось доказательство единственности оптимального многочлена с максимальным количеством минимумов на отрезке $[0,\pi]$ и найдена общая формула масквелловского многочлена степени $n$, связанная с ядром Фейера, для которого коэффициент несимметрии равен $n$. Возникла естественная гипотеза о том, что ядро Фейера задает оптимальный многочлен. В настоящей статье дано обоснование справедливости этой гипотезы.

Ключевые слова: полигармонический импульс, тригонометрический полином, коэффициент несимметрии, оптимизация, страт Максвелла, ортогональные многочлены.

УДК: 517.9+621.67

MSC: 90C30, 90C90

Поступила в редакцию: 29.06.2012



© МИАН, 2024