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

5 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

81000. Категории детей с нарушениями слуха, их развитие и обучение 29.05 KB
  Среди глухих детей различают: глухих без речи ранооглохших когда поражение слуха возникает у ребенка в доречевой период или в самом начале формирования речи; глухих сохранивших в той или иной мере речь позднооглохших это дети с потерей слуха но относительно сохранной речью ввиду сравнительно позднего возникновения глухоты. Врожденная или ранняя потеря слуха приводит к отсутствию речи немота либо ее грубому недоразвитию. У глухих детей изза речевых нарушений задерживается общение обеспечивающее совместную со взрослыми...
81001. Категории детей с нарушениями зрения, их развитие и обучение 28.26 KB
  Кроме того следует отметить что в школьной практике очень часто встречаются прогрессирующие нарушения зрения: близорукость и дальнозоркость. Принимая за основу степень нарушения зрительной функции детей со стойкими дефектами зрения делят на слепых и слабовидящих. Различают разные степени потери зрения: ♦ абсолютная слепота при которой полностью отсутствуют зрительные ощущения светоощущение и цветоразличие; ♦ практическая слепота при которой сохраняется или светоощущение на уровне различения света от темноты или остаточное зрение...
81002. Категории детей с речевыми нарушениям, их развитие и обучение 30.41 KB
  Дисфония – отсутствие или расстройство фонации вследствие патологических изменений голосового аппарата. Проявляется либо в отсутствии фонации (афония), либо в нарушении силы, высоты и тембра голоса (дисфония).
81003. Категории детей с нарушениями опорно-двигательного аппарата. Развитие и обучение детей с церебральным параличом 27.91 KB
  Развитие и обучение детей с церебральным параличом Отмечают различные виды патологии опорнодвигательного аппарата. Эти расстройства обнаруживаются у детей уже в первые месяцы жизни ребенка. Нарушения интеллектуального развития часто незначительны и многие из таких детей могут обучаться в массовой школе.
81004. Категории детей со сложным (комбинированным) дефектом. Особенности развития и обучения слепоглухонемых детей 29.08 KB
  Особенности развития и обучения слепоглухонемых детей К сложным нарушениям детского развития относят сочетание двух или более психофизических нарушений зрения слуха речи умственного развития и др. Разделение детей со сложными нарушениями по выраженности каждого из имеющихся дефектов позволяет определить их основные трудности и построить программу их обучения и воспитания. Возможность социальной адаптации таких детей включение их в организованное обучение во многом определяются тем в каком возрасте наступила потеря зрения и слуха.
81005. Развитие аутичных детей, особенности коррекционной работы с ними 34.07 KB
  Дети I группы 8 с аутистической отрешенностью от окружающего характеризуются наиболее тяжелыми нарушениями психического тонуса и произвольной деятельности. Эти дети мутичны. Наиболее тяжелые проявления аутизма: дети не имеют потребности в контактах не осуществляют даже самого элементарного общения с окружающими не овладевают навыками социального поведения самообслуживания. Дети II группы 62 с аутистическим отвержением окружающего характеризуются определенной возможностью активной борьбы с тревогой и многочисленными страхами за счет...
81006. Особенности развития детей-психопатов, особенности коррекционной работы с ними 30 KB
  Врожденная недостаточность отдельных мозговых систем проявляется в ряде особенностей личности и поведения детей. Для детей этой категории характерны: замкнутость повышенная впечатлительность вялость нерешительность боязнь нового затруднения в общении с детьми предпочтение общества взрослых. Движения таких детей неловки медлительны.
81007. Коррекционное обучение и воспитание детей с психопатическими формами поведения 28.34 KB
  Несмотря на то что интеллект у детей с органической психопатией не нарушен продуктивность в обучении у них часто бывает недостаточно высокой поскольку они приступают к выполнению задания без предварительного обдумывания не сосредоточены на нем. Этих детей не затрудняет усвоение чтения письма и счета но они плохо вовлекаются в деятельность не доводят начатой работы до конца выполняют ее небрежно неряшливо. Следовательно самое главное при обучении детей с органической психопатией настойчиво приучать их к тщательному выполнению...
81008. Особенности коррекционной работы с детьми, имеющими астеническое, реактивное состояние, конфликтные переживания 31.78 KB
  Причины течения данных нарушений разные но их объединяет следующее: у этих детей нет органического поражения головного мозга. Во время работы у таких детей быстро наступает утомляемость происходит нервное истощение возникают головные боли. Особенности астении при заболевании внутренних органов наиболее характерно проявляются у детей с медленно текущей туберкулезной интоксикацией. Эмоциональное состояние у таких детей нестабильное поэтому они чутко реагируют на неблагоприятную обстановку в классе и дома.