85769

МЕТОДЫ АНАЛИЗА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПРИ НЕГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Курсовая

Физика

Представление входного воздействия соответствует следующему его аналитическому соотношению, составленному с помощью единичных функций...

Русский

2015-03-30

1.34 MB

7 чел.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ  АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

Московский технический университет связи и информатики

Кафедра теории электрических цепей

КУРСОВАЯ РАБОТА

МЕТОДЫ АНАЛИЗА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

ПРИ НЕГАРМОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

(вариант №20, схема №10)

(операторный и временной методы)

                                                                                                            

                                                                                                                    Выполнил:

                                                                                                                    студент гр. БРТ1303

                                                                                        Звездинов В.В.

                               

                               

                                                                                 Проверил:

                                                                                               проф. Афанасьев В.П.

                  

Примечание:
Т.к цепь мне нужно анализировать 2 – мя методами (операторный, временной), то задания из курсовой работы на частотный метод мной выполнены не будут. Их нумерацию я решил оставить как в методическом указании, а именно:

после 1 – ого пункта пойдет 6, т.к со 2 - ого по 5 – ый идут задания на частотный метод.

Исходные данные:

Цепь:

                       R                                                               

                                                                L

  Uвх                           С                                            С                         R                     Uвых

Параметры цепи:

R1 = R2 = R = 50 Ом            L = 4 мГн             С1 = С2 = C = 3,2 мкФ

Воздействие:

   U

                                                   4           t

                                     3

  -U                                                            

       Параметры воздействия:

       U = 2 B        = 1 мс

  1.  Представить воздействие в виде линейной комбинации единичных ступенчатых функций.

           U

                                                           4            t

                                             3

          -U

            U(t) =

Представление входного воздействия соответствует следующему его           аналитическому соотношению, составленному с помощью единичных функций:

Uвх(t) = U

1(t) – единичная ступенчатая функция

       6. Определить L – изображение входного воздействия.

L – изображение (изображение по Лапласу) воздействия определяется при помощи формулы прямого преобразования Лапласа

Uвх(p) =

где p =  – комплексная переменная (частота).

Преобразование Лапласа – линейное, поэтому для данного сигнала L – изображение  можно определить при помощи следующего выражения:

Uвх(p) = U(p)

где U(p) = 1/p,

Uвх(p) =

       7. Определить операторную передаточную функцию цепи, нарисовать ее нуль – полюсную диаграмму и операторную схему замещения цепи.

Операторную передаточную функцию цепи H(p) =  удобно определять, пользуясь операторными схемами замещения:

                            R                             pL

Uвх(p)                                                                         R                     Uвых(p)

R = 50 Ом;   L = 4 мГн = 0,004 Гн;   С = 3,2 мкФ = 3,2  Ф;

где идеализированные элементы цепи заменим на их операторные схемы замещения, при нулевых начальных условиях, т.е. на операторные сопротивления этих элементов (R, pL, 1/pC соответственно).

;   

Uвых(p) =

Uвх(p) =

Тогда операторная передаточная функция цепи:

H(p) =

 

 

Корни знаменателя передаточной функции:

;     ;    .

 Нуль – полюсная диаграмма имеет вид:

                                                                    

                                                                    j   

                                         p2

                              p1                                                                                 

                                                                                       +

                                         p3

       8. Определить L – изображение реакции цепи, перейти  от L – изображения реакции цепи к оригиналу, построить график функции мгновенных значений напряжения на выходе цепи,

L – изображение реакции цепи – это произведение L – изображения входного воздействия и операторной передаточной функции цепи:

 

Найдем оригинал выходного напряжения, L – изображение имеет вид рациональной дроби ,  - вещественные числа:

 

Корни знаменателя:    p1 = 0,

,    ,    .

Один из корней равен 0, следовательно, мы должны воспользоваться формулой:

, где

Применение теоремы разложения проводит к оригиналу выходного напряжения:

Uвых(t) = .

 

 

 

Воздействие, реакция, график функции мгновенных значений напряжений на выходе цепи:

       9. Определить переходную и импульсную характеристики цепи, построить их графики  .

Переходная характеристика цепи  – это реакция цепи на воздействие в виде единичной ступенчатой функции:

.

 Переходную характеристику цепи можно определить вычислив L – изображение   в результате получим:

Импульсная характеристика цепи – это реакция электрической цепи на воздействие в виде  – функции, изображение которой равно 1.

Импульсную характеристику можно найти, взяв производную времени от переходной характеристики:

 

.

       Эти характеристики описывают передаточные свойства электрической цепи.

 10. Пользуясь интегралом Дюамеля, рассчитать реакцию цепи на заданное входное воздействие, построить график функции мгновенных значений напряжений на выходе цепи .

Реакцию цепи на входное воздействие представим как:

         где   - функция времени, которую можно определить с помощью интеграла Дюамеля по формуле:

.

       Заданная функция входного воздействия кусочно-непрерывная, имеет три интервала непрерывности:

       Рассчитаем выходное напряжение Uвых(t) с помощью интеграла Дюамеля на каждом из временных интервалов, используя полученную переходную характеристику :

При

.

При

 

.

При

.

:

Получаем:

       11. Сравнить результаты, полученные при анализе цепи различными методами.

В данной курсовой работе были применены различные методы для анализа разветвленной линейной электрической цепи при различных воздействиях. Расчет выходного напряжения двумя методами, рассмотренными в данной работе, приводит к одинаковому результату.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41473. Особенности сексуального поведения современной молодежи 106.8 KB
  В общем и целом, социологическое исследование является отправной точкой для определения общественного мнения по разным насущным и актуальным вопросам. Итоги подобных исследований зачастую используются для формирования стратегии регулирования культурных ценностей у разных социальных слоев общества.
41474. Аудит финансового состояния предприятия 83.75 KB
  Независимое подтверждение информации о результатах деятельности предприятий и соблюдения ими законодательства необходимо государству для принятия решений в области экономики и налогообложения.
41475. Культура педагогического труда 131.65 KB
  Цель курсовой работы - изучение профессиональной компетентности и определение смысла педагогической культуры.
41476. Теория систем и системный анализ, учебное пособие 1.97 MB
  Системный анализ – это научная дисциплина, занимающаяся проблемами принятия решений в условиях анализа большого количества информации различной природы. Целью применения системного анализа к конкретной проблеме является повышение степени обоснованности принимаемого решения
41477. Нестандартні уроки як засіб підвищення якості знань учнів на уроках математики 111.46 KB
  Головним завданням педагога – є не тільки чітке усвідомлення мети кожного окремого уроку, а й розуміння важливості проведеного заняття як органічної ланки загального ланцюжка даної теми, розділу, курсу, циклу, всього навчально-виховного процесу.
41478. Жизнь первобытных людей 12.4 MB
  Животный мир пестрел удивительными видами осанки, которые находят во время раскопок. Климат был теплым и влажным. Исполинские папоротники покрывали землю.
41479. Уголовно-процессуальное право Республики Казахстан 601.01 KB
  Целью фундаментальной юридической дисциплины «Уголовное процессуальное право Республики Казахстан» является усвоение студентами сложной и многогранной деятельности государственных органов и должностных лиц по возбуждению, предварительному расследованию и судебному рассмотрению уголовных дел.
41480. ПСИХОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА 948 KB
  Учебно-методическое пособие по дисциплине «Психология человека» является составной частью учебно-методических материалов по данной учебной дисциплине (УМК «Психологии человека. Часть I».) и составлено в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 050100 «Педагогическое образование».
41481. Входная информация формирования объема предложений по организации грузовых автомобильных перевозок 281 KB
  Оборотные средства включают в свой состав, как производственные запасы, так и денежные ресурсы, находящиеся в обращении. Стоимость оборотных средств определяем