Ідея методу полягає в лінеаризації нелінійностей, при цьому коефіцієнти лінеаризації залежать від амплітуди вхідного сигналу, тобто нелінійність замінюється «пучком» лінійно, нахил яких залежить від величини вхідного сигналу. Цей метод досить точний і може бути застосований як до несуттєвих, так і до суттєвих нелінійних (метод Крилова-Боголюбова).
Ідея методу заснована на тому, що лінійні частини багатьох систем мають хороші фільтруючі властивості, тобто є фільтром низьких частот. Такий характеристикою володіють інерційні та інтегрують ланки, АЧХ яких зображені на рис. 2 з яких і складається лінійна частина


Отже, при гармонійної лінеаризації реальний нелінійний елемент (НЕ) замінюється ідеальним, вихідний сигнал якого дорівнює першій гармоніці розкладання в ряд Фур'є вихідного сигналу реального НЕ.
Завдання гармонійної лінеаризації полягає в тому, щоб визначити еквівалентний комплексний коефіцієнт посилення НЕ (гармонійний коефіцієнт передачі, що описує функція), що представляє комплексний коефіцієнт передачі ідеального НЕ, вихідний сигнал якого представляє першу гармоніку розкладання в ряд Фур'є вихідного сигналу реального НЕ.
Будемо вважати, що на вхід НЕ подається гармонійний сигнал, який є виходом лінійної частини (Рис. 4)
Розкладемо вихідний сигнал н.е. в ряд Фур'є і утримаємо тільки першу гармоніку розкладання (більшість нелинейностей

(Тому що функція непарна, то



,


Зауваження: У разі, якщо нелінійність кососімметрічная і не містить неоднозначності, перша гармоніка вихідного сигналу збігається по фазі з вхідним сигналом, тобто не містить косинусоидальной складової, тобто

Після лінеаризації рівняння н.е. набуває вигляду:

знайти

На вхід нелінійного елемента надходить синусоїдальний сигнал, тогдаYбудет гармонійної функцією виду (Рис. 6)
Нелінійність, як видно з рис. 6, кососімметрічна щодо початку координат і не має зони неоднозначності, отже


З рис. 6 видно, що при



Зручно представити еквівалентний комплексний коефіцієнт посилення в функції безрозмірною амплітуди вхідного сигналу




Гідність такого подання в тому, що

Графік

при А <а выходной сигнал нелинейного элемента отсутствует (зона нечувствительности), следовательно

при


знайдемо екстремум


Знайдемо точку екстремуму, тобто значення X, при якому

.
,
тобто при


Геометричне місце точок кінця вектора




Зворотною амплітудної характеристикою нелінійного елемента називається вектор, зворотний вектору











