Курсовая с практикой на тему Расчет линейной электрической цепи

Содержание:

Введение……………………………………………………………………………… 5 1 Определение операторной передаточной функции…………………………… 6 2 Построение и анализ амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик ………………………………………………………………………. 9 3 Расчёт установившегося режима………………………………………………. 11 3.1 Расчёт установившегося режима при заданной частоте синусоидального воздействия…….……………………………………………….. 11 3.2 Расчёт установившегося режима методом узловых напряжений….…. 12 3.3   Баланс мощностей…………………………………………………………. 13 4 Расчёт переходного процесса при заданном воздействии…………………… 14 4.1 Расчёт переходного процесса методом переменных состояния……… 14 4.2 Расчёт переходного процесса операторным методом………………… 17 Заключение…………………………………………………………………………… 20 Список использованных источников………………………………………………. 21 Сведения о самостоятельности выполнения работы……………………………… 22 Приложение 1 ……………………………………………………………………… Приложение 2 ……………………………………………………………………… Приложение 3 ……………………………………………………………………… Приложение 4 ……………………………………………………………………… Приложение 5 ………………………………………………………………………

Введение:

Введение………………………………………………………………………………

5

1 Определение операторной передаточной функции……………………………

6

2 Построение и анализ амплитудно-частотной и
фазочастотной характеристик ……………………………………………………………………….

9

3 Расчёт
установившегося режима……………………………………………….

11

3.1 Расчёт установившегося режима при заданной
частоте синусоидального воздействия…….………………………………………………..

11

3.2 Расчёт установившегося режима методом
узловых напряжений….….

12

3.3   Баланс мощностей………………………………………………………….

13

4 Расчёт
переходного процесса при заданном воздействии……………………

14

4.1 Расчёт переходного процесса методом
переменных состояния………

14

4.2 Расчёт переходного процесса операторным
методом…………………

17

Заключение……………………………………………………………………………

20

Список использованных источников……………………………………………….

21

Сведения о самостоятельности выполнения работы………………………………

22

Приложение 1
………………………………………………………………………

Приложение 2
………………………………………………………………………

Приложение 3
………………………………………………………………………

Приложение 4
……………………………………………………………………… Приложение 5 ……………………………………………………………………… Данная работа посвящена анализу
электрических цепей, анализу их амплитудно-частотных (АЧХ) и фазочастотных
(ФЧХ) характеристик, расчету установившегося режима работы цепи при воздействии
синусоидального сигнала.

В работе также
рассматриваются расчет переходных процессов в цепи методом переменных состояния
и операторным методом.

В работе необходимо
проанализировать результаты расчетов.

Заключение:

В работе были определены
операторная передаточная функция цепи H(p) и построены графики АЧХ и ФЧХ. По
графикам была определена частота входного напряжения ω = 3142 рад/с для
выполнения следующих разделов курсовой работы. Частота была выбрана близкой к
экстремальному значению АЧХ

При воздействии
синусоидального напряжения на выбранной частоте был рассчитан установившийся
режим линейной электрической цепи методом сворачивания цепи к эквивалентному
сопротивлению и методом узловых напряжений. 
Были определены токи в ветвях цепи и напряжение на нагрузке. Для
проверки расчетов был составлен баланс мощностей.

Для заданной цепи
рассчитали переходный процесс при том же напряжении на входе цепи методом
переменных состояния и операторным методом с использованием теоремы разложения.
По результатам расчетов были построены график переходного процесса для
напряжения на нагрузке до момента наступления установившегося режима и график
входного напряжения в одних координатах по двум методам.

Все расчеты проводились с
помощью математического пакета MathCAD.

Фрагмент текста работы:

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПЕРАТОРНОЙ ПЕРЕДАТОЧНОЙ
ФУНКЦИИ Отношение операторного изображения реакции цепи к
операторному изображению воздействия называется операторной передаточной функцией или просто передаточной
функцией. В качестве примера рассмотрим этапы определения передаточной функции для цепи схема, которой изображена на рисунок
1.

Топология схемы позволяет
решить задачу путём последовательного сворачивания цепи. rвх С2 L3 L4 rн uн uвх i1 i4 i5 1 2 3 0 i3 i2 С4 Рисунок 1

Начертим операторную
схему замещения Z1 Z4 Z5 uн uвх I1 I5 1 2 3 0 Z3 I4 I3 Z2 I2 Рисунок 2 ; Параллельный участок цепи: Последовательное
сопротивление Z3 и Z4H: Параллельное
соединение Z2 и Z34H: Результирующее сопротивление
всей цепи: Проверкой правильности
такого результата может быть сравнение значений сопротивления при постоянном
входном напряжении (∞) и напряжении бесконечно большой частоты (∞), со
значениями последнего выражения при и .
Не трудно видеть, что Искомая передаточная
функция: Подставив,
полученные ранее значения сопротивлений участков, окончательно получим: Проверкой
правильности служит сравнение отношения напряжения на нагрузке к входному
напряжению при постоянном напряжении источника (

) и при бесконечно большой частоте (

) со значениями и .
Поскольку при сопротивление индуктивностей и емкостей цепи
равно нулю и бесконечности, соответственно, а при равно бесконечности и нулю, соответственно,
указанное отношение напряжений в обоих случаях равно 0. Сравнение показывает,
что и (показатель степени р в числителе меньше
показателя в знаменателе).