КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 25-21-00307

НазваниеПолосы захвата и быстрого захвата фазовой автоподстройки

Руководитель Кудряшова Елена Владимировна, кандидат наук (признаваемый в РФ PhD)

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" , г Санкт-Петербург

Конкурс №102 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-315 - Теория колебаний и устойчивость движения

Ключевые слова нелинейная динамика, системы фазовой автоподстройки, нелинейный анализ, функции Ляпунова, глобальная устойчивость, полоса захвата, полоса быстрого захвата, скрытые колебания, системы управления, дифференциальные включения

Код ГРНТИ28.00.00


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Ожидаемые результаты
В результате проекта будут получены эффективные аналитико-численные методы оценки границ глобальной устойчивости через развитие достаточных аналитических критериев глобальной устойчивости, методы локализации аттракторов и анализа сценариев их рождения для получения оценок полосы захвата, областей притяжения состояний равновесия для получения оценок полосы быстрого захвата. При этом особое внимание будет уделено получению соответствующих оценок для динамических моделей с разрывными нелинейностями, анализу скрытых колебаний и нелокальных сценариев их рождения. Значимость ожидаемых результатов подтверждается как широко известными фундаментальными задачами: развитие описанных методов позволит решить задачи известных ученых-инженеров У. Игана о полосе захвата (https://en.wikipedia.org/wiki/William_F._Egan#Egan's_conjecture_on_the_pull-in_range_of_type_II_APLL) и IEEE Fellow Ф. Гарднера (https://en.wikipedia.org/wiki/Floyd_M._Gardner#Gardner’s_problem_on_the_lock-in_range) о полосе быстрого захвата для систем ФАПЧ с различными линейными фильтрами и характеристиками фазового детектора, так и возможностью получения в рамках решения указанной проблемы практически значимых результатов для прикладных задач, востребованных в настоящее время в реальном секторе экономики, что подтверждается наличием у исполнителей проекта публикаций по данной тематике в соавторстве с известными инженерами и представителями российских компаний. Также о значимости ожидаемых результатов говорит интерес к данной тематике мирового научного сообщества: руководитель и исполнители проекта приглашались с обзорными докладами о развитии предлагаемого направления исследований на ведущие российские и международные конференции.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В рамках данного этапа получены и опубликованы результаты по нелинейному анализу и математическому моделированию динамики систем фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Предложен эффективный аналитико-численный алгоритм для анализа глобальной устойчивости классической системы ФАПЧ с пропорционально-интегрирующим фильтром и кусочно-линейной характеристикой фазового детектора. На его основе получены и опубликованы бифуркационные диаграммы возникновения в системе самовозбуждающихся и полуустойчивых циклов второго рода, определяющих полосу захвата для данной системы. При этом, дополнительно проведено исследование полосы быстрого захвата и получено точное решение задачи Гарднера.

 

Публикации

1. Кузнецов Н.В., Лобачев М.Ю. Exact pull-In range and the hidden boundary of global stability for PLL with lead-lag filter IEEE Access , IEEE Access PP(99): 1-1 (год публикации - 2025)
10.1109/ACCESS.2025.3573693

2. Кузнецов Н.В., Лобачев М.Ю. Точная формула для полосы захвата системы фазовой автоподстройки частоты с пропорционально-интегрирующим фильтром и кусочно-линейной характеристикой фазового детектора Дифференциальные Уравнения и Процессы Управления, N. 1, стр. 182-228 (год публикации - 2025)

3. Лобачев М.Ю. , Кудряшова Е.В., Кузнецов Н.В. Нелинейный анализ и синтез систем фазовой автоподстройки: бифуркации проскальзывания циклов, границы глобальной устойчивости и скрытые аттракторы Дифференциальные уравнения и математическое моделирование, Вып. 7, стр. 59-60 (год публикации - 2025)