|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Расчет характеристик и переходных процессов в электрических цепях |
Горшок торфяной для цветов. 
Ручка "Помада". 
Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый. МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ ХТУРЭ Кафедра ОРТРАСЧЕТНО – ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ по курсу &quo ;Основы теории цепей&quo ; Тема: Расчет характеристик и переходных процессов в электрических цепях Выполнил: студент группы ВEЗ-09-3 Моисеев В.П. Проверил: Долбин А.А.Харьков 2009 СОДЕРЖАНИЕЗадание Введение Определение характеристического сопротивления Z(w) Определение классическим методом переходной характеристики и построение ее графика Нахождение импульсной характеристики цепи с использованием ее связи с , построение графика Определение комплексного коэффициента передачи цепи , построение графиков АЧХ и ФЧХ Нахождение передаточной функции цепи и установление ее связей с и Расчет отклика цепи на произвольное, построение графика отклика Заключение Список использованных источников Приложение А ЗАДАНИЕ Схема и параметры цепи: R1 =2 Ом; R2 = 800 Ом; L = 2,3 мкГн; C = 338 пФ.Параметры воздействия в виде импульса, показанного на рисунке ниже:U1 = -16B; U2 =48B. 1 = 14мкс; 2 = 28мкс. Временная диаграмма импульсного воздействия : ВВЕДЕНИЕОсновная цель данной работы – закрепление и углубление знаний по разделам курса и формирование практических навыков применения методов анализа теории цепей, имеющих большое значение для изучения последующих дисциплин и для специальности радиоинженера в целом. Значение комплексного коэффициента передачи цепи, временных характеристик линейных цепей и методов анализа переходных процессов в линейных цепях, необходимо для изучения основных методов расчета радиотехнических устройств (спектрального, временного и операторного). Овладение этими методами позволяет выбирать в каждом конкретном случае наиболее рациональный, вытекающий из принципа работы устройства метод, а решение одной и той же задачи различными методами предохраняет от ошибок. 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ Z(w) Для определения характеристического сопротивления нужно составить уравнение: Приобразуем его: , . Найдём модуль характеристического сопротивления фZ(w)ф: . Подставив числовые значения, получим: График зависимости модуля характеристического сопротивления от частоты показан на рисунке 1.1. Результаты расчетов представлены в дополнении А. Рисунок 1.1 – График зависимости модуля характеристического сопротивления от частотыРассмотрим поближе тот промежуток зависимости модуля характеристического сопротивления от частоты, где он приближается к минимуму (рисунок 1.2). Рисунок 1.2 – График зависимости модуля характеристического сопротивления от частоты (точка минимума)Как видно из результатов расчетов, представленных в дополнении А, минимальное значение модуля характеристического сопротивления находится на частоте 3,58 Ч107рад/с. Найдём фазочастотную характеристику. Она равняется arc g от соотношения нериальной части к реальной характеристического сопротивления: Подставив числовые значения, получим:График ФЧХ представлен на рисунке 1.3. Рисунок 1.3 – График фазо - частотной характеристики 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССИЧЕСКИМ МЕТОДОМ ПЕРЕХОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ , ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА Поскольку схема содержит два накопительных элемента (C и L) в различных ветвях, данная цепь является цепью второго порядка.
В ней возможны либо апериодический, либо колебательный режим. Для выяснения этого составим характеристическое уравнение и определим его корни. Для определения корней характеристического уравнения можно воспользоваться следующей методикой – записать входное сопротивление в операторной форме и приравнять его к нулю. В данной задаче получаем: (1.1) откуда, находим корни этого уравнения. Поскольку они комплексные, то: (1.2) Цепь имеет колебательный характер, поэтому свободную составляющую решения можно определять в виде затухающего колебания: , (1.3) где и q - постоянные интегрирования. В данном случае , так как ток в принужденном режиме через ёмкость С не пойдёт. Итак, Чтобы определить постоянные интегрирования нужно составить два уравнения для начальных значений и . Начальное значение , т.к. по закону коммутации ток в начальный момент времени через индуктивность L равен току до включения. Для нахождения произвольной переходной характеристики продифференцируем по времени по времени . Из курса ОРЭ известно, что напряжение на ёмкости равно: , откуда , , , . Учтя всё это можно составить систему уравнений: Решение системы уравнений и подстановка данных приводит к значению: Переходная характеристика после подстановки значений имеет вид: или Её график изображен на рисунке 2.3. Расчетные данные находятся в приложении А. Рисунок 2.3 – График зависимости переходной характеристики 3. НАХОЖДЕНИЕ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕПИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЕЕ СВЯЗИ С , ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА Импульсная характеристика вычисляется с помощью зависимости от по формуле: (3.1) (3.2) В импульсной характеристике отсутствует дельта функция, поскольку . После подстановки значений: получим График импульсной функции изображен на рисунке 3.1. Расчетные данные находятся в приложении А. Рис.3.1 – График зависимости импульсной функции 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПЛЕКСНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ЦЕПИ , ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ АЧХ И ФЧХ Комплексный коэффициент передачи может быть представлен в показательной форме записи: , (4.1) где - модуль комплексного коэффициента передачи; - аргумент комплексного коэффициента передачи. Модель комплексного коэффициента передачи представляет собой АЧХ цепи, а аргумент - ФЧХ цепи. Его можно найти из соотношения: Напряжение на резисторе R2 равно напряжению на индуктивности L. Выходя из этого, можно записать: Комплексный коэффициент передачи при этом: Выделим мнимую часть числа и найдём модуль (АЧХ): Подставим значения в выведенные формулы и получим: Аргумент комплексного коэффициента передачи (аргумент - ФЧХ цепи): Графики АЧХ , ФЧХ представлены на рисунках 4.1и 4.2 соответственно Рисунок 4.1 -АЧХ Рисунок 4.2 – ФЧХ 5. НАХОЖДЕНИЕПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ И УСТАНОВЛЕНИЕ ЕЕ СВЯЗИ С И Формально выражения для комплексного коэффициента передачи и передаточной функцией отличаются только переменной для идля . Произведём замену: Подставив значение получим: Умножим и поделим, прибавим и отнимем комплексно сопряженные числа: Сведём по формуле квадратов: Подставив числовые значения и сделав еще некоторые преобразования получим: Зная, что запишем импульсную характеристику: Зная, что получим переходную характеристику: Полученные выражения для исовпадают с определенными в п.2
и п.3.6. РАСЧЕТ ОТКЛИКА ЦЕПИ НА ПРОИЗВОЛЬНОЕ, ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ОТКЛИКА Опишем входной сигнал (напряжение) с помощью простой функции: Учитывая то, что вид реакции цепи - iL запишем на каждом временном интервале функцию тока через напряжение: ЗАКЛЮЧЕНИЕ В ходе выполнения курсовой работы были изучены классический и операторный методы нахождения временных характеристик. Классический метод оказался более прост, так как требовал меньше математических выкладок, для определения и . Временные характеристики, найденные этими двумя методами совпали. Был применен комплексный метод для нахождения частотных характеристик цепи. Также были приобретены практические навыки применения интегралов наложения для расчета переходных процессов и прохождения простейших сигналов через цепи. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ Основы теории цепей: Методические указания к курсовой работе для студентов – заочников специальности 23.01 &quo ;Радиотехника&quo ;/ Сост. Коваль Ю.А., Праги О.В. – Харьков: ХИРЭ, 1991. – 63 с. Зернов Н.В., Карпов В.Г. &quo ;Теория электрических цепей&quo ;. Издание 2-е, перераб. и доп., Л.,&quo ;Энергия&quo ;,1987. Приложение А Результаты расчетов частотных характеристик
К выводам цепи подведено переменное напряжение с амплитудой 1 В и частотой колебаний f=1 мГц. Вычислите самостоятельно напряжения UR и UC, а также сдвиг фазы j между током и общим напряжением в стационарном состоянии (после завершения переходных процессов). Затем с помощью PSPICE запустите процесс моделирования этой схемы и проверьте правильность своих расчетов. Задание 4.4.* Начертите схему электрической цепи из последовательно соединенных резистора, катушки индуктивности и конденсатора, изображенной на рис. 4.20, выясните для нее сдвиг фазы (в стационарном состоянии) между током и общим напряжением и сравните полученные результаты с теорией. Рис. 4.20. Электрическая цепь, включающая резистор, катушку индуктивности и конденсатор 4.5. Руководство к действию Рецепт 1. Провести анализ переходных процессов 1. Откройте окно Analysis Setup (см. рис. 4.3), щелкнув по кнопке . 2. В этом окне установите флажок рядом с кнопкой Transient…, чтобы активизировать режим анализа переходных процессов. 3. Щелкните по кнопке Transient…,
1. Методы расчета электрических полей
2. Основные свойства и методы расчета линейных цепей постоянного тока
3. Системы и методы калькулирования себестоимости. Расчет себестоимости на примере ячеек КРУ
4. Методы расчета линейных электрических цепей при импульсном воздействии. Спектральный анализ сигналов
5. Расчет установившегося режима работы электрической системы
9. Методы расчетов бюджета стимулирования
11. Обзор методов расчета рекламного бюджета
12. Развитие физкультуры и спорта. Новые системы и методы физического воспитания.
13. Методы расчета естественного и искусственного освещения
14. Методы расчета калькуляционных статей
15. Гидродинамический метод расчетов водозаборных сооружений
16. Ряды Фурье. Численные методы расчета коэффициентов
Ручка перьевая "Silk Prestige", синяя, 0,8 мм. 
Сменная кассета "Барьер 7", для воды с повышенным содержанием железа, для всех типов фильтров "Барьер", 2. 
Дневник школьный "Розовая такса". 17. S.W.I.F.T. в системе международных межбанковских расчетов
18. Метод естественного электрического поля
19. Гражданский процесс в системе юридического
20. Методы и анализ нелинейного режима работы системы ЧАП. Метод фазовой плоскости
21. Резисторы и конденсаторы в «полупроводниковом» исполнении. Топологические решения и методы расчета
25. Расчет электрического освещения
26. Расчет электрической цепи постоянного тока
27. Твердое тело как электрическая система
28. Методы расчета установившихся режимов электроэнергетических систем
29. Определение электрических нагрузок и расчет электрических сетей жилых зданий
30. Методы расчета налогооблагаемой базы
31. Вязкоупругое поведение и релаксационные процессы в системе полимерный композит — вода
32. Методы расчета ставки дисконта и капитализации
Блюдо для запекания "Тайга", 2250 мл. 
Набор столовый детский "Непоседа" (4 предмета). 
Развивающая игра "Магнитные истории. Времена года". 33. Эластичность: понятие, виды и методы расчета
34. Расчет размерных цепей. Стандартизация
35. Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах
37. Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах
41. Расчет разветвленной цепи синусоидального тока
43. Расчет переходных процессов в электрических цепях
44. Переходные процессы в электрических цепях
45. Переходные процессы в электрических цепях
46. Оценка возможностей метода переходных процессов при изучении верхней части геологического разреза
47. Интегральные методы оценки качества переходных процессов
48. Основные положения теории переходных процессов в электрических цепях
Мягкий пол "Ассорти", универсальный, 60x60 см, 1.44 кв.м. 
Дорожка массажная "Морской Берег", с "камнями". 
Ваза декоративная "Цветочный каприз", 10x10x24,5 см. 49. Резистивные электрические цепи и методы их расчета
50. Методы и модели демографических процессов
51. Письменные доказательства в системе доказательств гражданского процесса
52. Избирательная система РФ (избирательное право, виды избирательных систем, избирательный процесс)
57. Математические методы в организации транспортного процесса
58. Предмет, понятие, метод и система криминологии
59. Автоматизированные системы управления учебным процессом в вузе
60. Программа для расчета аспирационной системы деревообрабатывающего цеха
62. Расчет теплопотерь и системы отопления индивидуального жилого дома
63. Анализ процесса формообразования и расчет параметров режимов резания
64. Расчет системы сбора и передачи данных
Датчик обнаружения угарного газа. 
Таблетки для посудомоечных машин "Paclan Brileo. Classic", 80 штук. 
Тачка "Садовод". 65. Трехфазный ток, переходной процесс, четырехполюсник
66. Расчет некогерентной радиолокационной измерительной системы кругового обзора
67. Техническое обслуживание и эксплуатация электрического и электромеханического оборудования
68. Методы исследований социально-экономических процессов в регионе
69. Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока
73. Организация и учет безналичных расчетов в системе финансового менеджмента предприятия торговли
77. Инфляция в переходной экономике: сущность, специфика, методы борьбы
78. Экспериментальные методы исследования в системе исторических наук
79. Математические модели и методы их расчета
80. Использование графического метода при изучении электрического резонанса в курсе физики средней школы
Глобус Марса. 
Блюдо "Пасхальное", диаметр 22 см. 
Набор детских столовых приборов Apollo "Fluffy", 2 предмета. 81. Приборы для регистрации электрических процессов
82. Методы исследования опорно-двигательной системы
83. Реорганизация бизнес-процессов при изменении информационной системы в крупной организации
84. О некоторых методах получения тепловой и электрической энергии
85. Расчет нижней оценки бюджетных затрат развертывания радиолокационной системы
89. Автоматизированные системы управления технологическими процессами
90. Определение функций электрической цепи и расчет их частотных зависимостей
91. Расчет на ЭВМ характеристик выходных сигналов электрических цепей
93. Расчет на ЭВМ характеристик выходных сигналов электрических цепей
94. Определение функций электрической цепи и расчет их частотных зависимостей
95. Трехфазный ток, переходной процесс, четырехполюсник
96. Психология религии: предмет, место в системе научного знания и методы исследования
Карандаши цветные "Jumbo", трехгранные, 12 цветов + точилка. 
Настольная игра "Паника в лаборатории". 
Набор лаков для ногтей, 8 штук, арт. Т11204. 98. Электрические сети и системы
99. Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока
