Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

“Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова”

Технический институт

Кафедра теоретических основ электротехники

Факультет радиотехники и электроники

Курсовая работа

по дисциплине теоретические основы электротехники

на тему: "Переходные процессы в линейных электрических цепях"

Вариант № 5

Выполнил студент

группы РТЭ-31-0

Кузьмин А. В.

Проверил: преподаватель

Ильин А. А.

Чебоксары – 2008 г.

Оглавление:

Аннотация 3

Задание на выполнение расчётно-графической работы 4

Исходная схема задания 4

Описание этапов расчёта 4

1. Классический метод расчёта п/п в линейной электрической цепи 4

2. Операторный метод расчета п/п в линейной электрической цепи 8

Первый способ 8

Второй способ 10

3. Метод переменных состояния расчета п/п в линейной электрической цепи 12

Первый способ 12

Второй способ 14

Графики искомого выходного напряжения 19

Выводы 1

Список используемой литературы 2

Цель работы – освоение методов расчета переходных процессов на примере цепи третьего порядка. В данной работе исследуется процесс прохождения прямоугольного импульса напряжения через линейный четырехполюсник тремя методами: классическим, операторным, переменных состояний.

Аннотация

В данной расчётно-графической работе происходит расчет переходного процесса по заданной схеме. Искомой величиной здесь является выходное напряжение. Переходный процесс в исследуемой цепи состоит из двух стадий. Независимые начальные условия на первой стадии переходного процесса – нулевые, так как четырехполюсник до подачи импульса был обесточен. Нужно определить независимые начальные условия для второй стадии процесса, для этого необходимо вычислить значения переменных состояния (токов в индуктивностях, напряжений на емкостях) в момент прохождения заднего фронта импульса. Импульс представляется как сумма двух ступенчатых воздействий, причем второе ступенчатое воздействие симметрично первому воздействию относительно оси времени и смещено на . Поэтому реакция от второго воздействия на линейный четырехполюсник определяется как

,,

,,

где – выходная реакция четырехполюсника на первое ступенчатое воздействие. При этом.

По приведенной в задании схеме составляются необходимые уравнения для расчетов цепи тремя методами: 1.) классическим; 2.) операторным; 3.) переменных состояния,– при помощи пакета программного обеспечения MatLab, который установлен на персональном компьютере. Полученные в ходе расчетов формулы для искомого выходного напряжения должны иметь обязательно одинаковый вид (они должны полностью или с какой-либо минимальной погрешностью совпадать с соответствующими результатами). Это показывает, что поставленная задача решена верно, расчеты и вычисления произведены правильно, без ошибок. Далее по полученной формуле, по которой устанавливается процесс, строятся графики: реакции выходного напряжения от действия первого скачка, реакции выходного напряжения от действия второго скачка, суммарного выходного напряжения. При этом учитывается, что через 2 мсек переходный процесс устанавливается.