Cybernetics Wiki
Advertisement
Не следует путать с Билинейное отображение.

Билинейное преобразование — конформное отображение, используемое для того, чтобы преобразовать передаточную функцию линейной стационарной системы (корректирующие звенья систем управления, электронные фильтры и т. п.) из непрерывной формы в передаточную функцию линейной системы в дискретной форме. Оно отображает точки -оси, , на s-плоскости в окружность единичного радиуса, , на z-плоскости.

Это преобразование сохраняет устойчивость исходной непрерывной системы и существует для всех точек её передаточной функции. То есть для каждой точки передаточной функции или АФЧХ исходной системы существует подобная точка с идентичной фазой и амплитудой дискретной системы. Однако эта точка может быть расположена на другой частоте. Эффект сдвига частот практически незаметен при небольших частотах, однако существенен на частотах, близких к частоте Найквиста.

Билинейное преобразование представляет собой функцию, аппроксимирующую натуральный логарифм, который является точным отображением z-плоскости на s-плоскость. При взятии преобразования Лапласа над дискретным сигналом (представляющего последовательность отсчётов), результатом является Z-преобразование с точностью до замены переменных:

где  — период квантования (обратная к частоте дискретизации величина). Аппроксимация, приведённая выше и является билинейным преобразованием.

Обратное преобразование из s-плоскости в z-плоскость и его билинейная аппроксимация записываются следующим образом:


Билинейное преобразование использует это соотношения для замены передаточной функции на её дискретный аналог:

то есть:

Билинейное преобразование — частный случай преобразования Мёбиуса, определяемого как:


Advertisement