Третий уровень
Применяя метод переменных состояния для анализа переходных процессов вэлектрических цепей и используя программу MathCad, необходимо:
1) составить систему дифференциальных уравнений и решить ее, используя функцию Rkadapt(y, x1, x2, npoints, D) MathCad (рис.21), построить графики переходного процесса (рис. 22 и рис.23), если e(t) =100 Сos(1000t) B, j(t) = 2 Cos(1000t) A;
Рис. 24
Рис. 25
Рис. 26
Индивидуальное задание № 3. Анализ переходных процессов в линейных цепях операторным методом
Для получения расчетной схемы, необходимо в топологию цепи (рис. 1) поместить элементы из табл. 1, которые указаны буквами. Если в табл. 1 элементы записаны через запятую, то они включаются в ветвь последовательно. Направление источников должно совпадать с направление указанным в ветвях топологической схемы (рис. 1).
Вариант задается преподавателем или определяется по последним двум цифрам зачетной книжки (студенческого билета).
Назначение букв в таблице следующее: |
|
Численное значение элементов для всех вариантов равно: |
Е – постоянный источник ЭДС |
|
e(t) = 100 Сos(1000t) B |
J – постоянный источник тока |
|
j(t) = 2 Cos(1000t) A |
R - сопротивление |
|
R = 100 Ом |
L- индуктивность |
|
L = 0,1 Гн |
C - емкость |
|
C = 10,0 мкФ |
КР - ключ на размыкание |
|
|
КЗ - ключ на замыкание |
|
|
Первый уровень
Д ля полученной расчетной схемы выполнить следующее.
Рассчитать переходной процесс для искомой величины классическим методам и построить график переходного процесса, если
e(t) = 100 Сos(1000t) B,
j(t) = 2 Cos(1000t) A;
2) Рассчитать переходной процесс для искомой величины, используя операторный метод, и построить график переходного процесса, если Е=100 В, J=2 A.
Второй уровень
Применяя программу моделирования и анализа электротехнических схем ELECTRONICSWORKBENCH, необходимо:
1) собрать заданную схему в ELECTRONICSWORKBENCH с исходными данными для классического метода, снять осциллограмму для искомой величины (ток или напряжение) и сравнить с результатами расчета выполненные классическим методом;
2) включить в собранную схему в ELECTRONICSWORKBENCH постоянные источники как для операторного метода, снять осциллограмму для искомой величины (ток или напряжение) и сравнить с результатами расчета выполненные операторным методом.
Третий уровень
Применяя метод переменных состояния для анализа переходных процессов вэлектрических цепей и используя программу MathCad, выполнить следующее:
1) составить систему дифференциальных уравнений и решить, ее используя функцию Rkadapt(y, x1, x2, npoints, D) MathCad и построить график переходного процесса, если e(t) =100 Сos(1000t) B, j(t) = 1 Cos(1000t) A;
2) составить систему дифференциальных уравнений и решить, ее используя функцию Rkadapt(y, x1, x2, npoints, D) MathCad, и построить график переходного процесса, если Е=100 В, J=2 A.
Таблица 1
Вариант |
Номер ветви |
||||||||
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Найти |
|
|
E,R |
КР |
R |
R |
L |
R |
C |
J |
IL(t) |
|
|
J |
E,R |
КР |
R |
R |
L |
R |
C |
uC(t) |
|
|
C |
J |
E,R |
КР |
R |
R |
L |
R |
IL(t) |
|
|
R |
C |
J |
E,R |
КР |
R |
R |
L |
uC(t) |
|
|
L |
R |
C |
J |
E,R |
КР |
R |
R |
IL(t) |
|
|
R |
L |
R |
C |
J |
E,R |
КР |
R |
uR3(t) |
|
|
R |
R |
L |
R |
C |
J |
E,R |
КР |
I1(t) |
|
|
КР |
R |
R |
L |
R |
C |
J |
E,R |
UL(t) |
|
|
E,R |
J |
R |
R |
L |
R |
C |
КР |
IC(t) |
|
|
КР |
E,R |
J |
R |
R |
L |
R |
C |
UC(t) |
|
|
C |
КР |
E,R |
J |
R |
R |
L |
R |
IR8(t) |
|
|
R |
C |
КР |
E,R |
J |
R |
R |
L |
UR6(t) |
|
|
L |
R |
C |
КР |
E,R |
J |
R |
R |
I2(t) |
|
|
R |
L |
R |
C |
КР |
E,R |
J |
R |
UC(t) |
|
|
R |
R |
L |
R |
C |
КР |
E,R |
J |
I4(t) |
|
|
J |
R |
R |
L |
R |
C |
КР |
E,R |
UL(t) |
|
|
J |
КР |
R |
R |
L |
R |
C |
E,R |
IL(t) |
|
|
E,R |
J |
КР |
R |
R |
L |
R |
C |
UC(t) |
|
|
C |
E,R |
J |
КР |
R |
R |
L |
R |
IL(t) |
|
|
R |
C |
E,R |
J |
КР |
R |
R |
L |
UC(t) |
|
|
L |
R |
C |
E,R |
J |
КР |
R |
R |
IC(t) |
|
|
R |
L |
R |
C |
E,R |
J |
КР |
R |
UL(t) |
|
|
R |
R |
L |
R |
C |
E,R |
J |
КР |
IL(t) |
|
|
КР |
R |
R |
L |
R |
C |
E,R |
J |
UC(t) |
|
|
J |
E,R |
R |
R |
L |
R |
C |
КР |
IL(t) |
|
|
КР |
J |
E,R |
R |
R |
L |
R |
C |
uC(t) |
Продолжение табл. 1
Вариант |
Номер ветви |
||||||||
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Найти |
|
|
C |
КР |
J |
E,R |
R |
R |
L |
R |
iL(t) |
|
|
R |
C |
КР |
J |
E,R |
R |
R |
L |
uC(t) |
|
|
L |
R |
C |
КР |
J |
E,R |
R |
R |
iL(t) |
|
|
R |
L |
R |
C |
КР |
J |
E,R |
R |
uC(t) |
|
|
R |
R |
L |
R |
C |
КР |
J |
E,R |
iL(t) |
|
|
E,R |
R |
R |
L |
R |
C |
КР |
J |
uC(t) |
|
|
E,R |
КР |
R |
R |
L |
R |
C |
J |
iL(t) |
|
|
J |
E,R |
КР |
R |
R |
L |
R |
C |
uC(t) |
|
|
C |
J |
E,R |
КР |
R |
R |
L |
R |
iL(t) |
|
|
R |
C |
J |
E,R |
КР |
R |
R |
L |
uC(t) |
|
|
L |
R |
C |
J |
E,R |
КР |
R |
R |
iL(t) |
|
|
R |
L |
R |
C |
J |
E,R |
КР |
R |
uC(t) |
|
|
R |
R |
L |
R |
C |
J |
E,R |
КР |
iL(t) |
|
|
КР |
R |
R |
L |
R |
C |
J |
E,R |
uC(t) |
|
|
E,R |
J |
R |
R |
L |
R |
C |
КР |
iL(t) |
|
|
КР |
E,R |
J |
R |
R |
L |
R |
C |
uC(t) |
|
|
C |
КР |
E,R |
J |
R |
R |
L |
R |
iL(t) |
|
|
R |
C |
КР |
E,R |
J |
R |
R |
L |
uC(t) |
|
|
L |
R |
C |
КР |
E,R |
J |
R |
R |
iL(t) |
|
|
R |
L |
R |
C |
КР |
E,R |
J |
R |
uC(t) |
|
|
R |
R |
L |
R |
C |
КР |
E,R |
J |
iL(t) |
|
|
J |
R |
R |
L |
R |
C |
КР |
E,R |
uC(t) |
|
|
J |
КР |
R |
R |
L |
R |
C |
E,R |
iL(t) |
|
|
E,R |
J |
КР |
R |
R |
L |
R |
C |
uC(t) |
|
|
C |
E,R |
J |
КЗ |
R |
R |
L |
R |
iL(t) |
|
|
R |
C |
E,R |
J |
КЗ |
R |
R |
L |
uC(t) |
|
|
L |
R |
C |
E,R |
J |
КЗ |
R |
R |
iL(t) |
|
|
R |
L |
R |
C |
E,R |
J |
КЗ |
R |
uC(t) |
|
|
R |
R |
L |
R |
C |
E,R |
J |
КЗ |
iL(t) |
|
|
КЗ |
R |
R |
L |
R |
C |
E,R |
J |
uC(t) |
|
|
J |
E,R |
R |
R |
L |
R |
C |
КЗ |
iL(t) |
|
|
КЗ |
J |
E,R |
R |
R |
L |
R |
C |
uC(t) |
|
|
C |
КЗ |
J |
E,R |
R |
R |
L |
R |
iL(t) |
|
|
R |
C |
КЗ |
J |
E,R |
R |
R |
L |
uC(t) |
|
|
L |
R |
C |
КЗ |
J |
E,R |
R |
R |
iL(t) |
|
|
R |
L |
R |
C |
КЗ |
J |
E,R |
R |
uC(t) |
|
|
R |
R |
L |
R |
C |
КЗ |
J |
E,R |
iL(t) |
|
|
E,R |
R |
R |
L |
R |
C |
КЗ |
J |
uC(t) |
|
|
R |
КЗ |
L |
R |
J |
C |
E,R0 |
R |
uC(t) |
|
|
R |
C |
R |
L |
КЗ |
R |
J |
E,R |
iL(t) |
Окончание табл. 1
Вариант |
Номер ветви |
||||||||
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Найти |
|
|
E,R |
R |
R |
R |
C |
L |
КЗ |
J |
uC(t) |
|
|
E,R |
L |
КЗ |
R |
R |
R |
C |
J |
iL(t) |
|
|
J |
R |
E,R |
КЗ |
L |
R |
R |
C |
uC(t) |
|
|
C |
R |
J |
E,R |
R |
КЗ |
L |
R |
iL(t) |
|
|
R |
КЗ |
C |
J |
R |
E,R |
R |
L |
uC(t) |
|
|
L |
E,R |
R |
C |
КЗ |
J |
R |
R |
iL(t) |
|
|
R |
J |
L |
R |
E,R |
C |
КЗ |
R |
uC(t) |
|
|
R |
C |
R |
L |
J |
R |
E,R |
КЗ |
iL(t) |
|
|
КЗ |
R |
R |
R |
C |
L |
J |
E,R |
uC(t) |
|
|
E,R |
L |
J |
R |
R |
R |
C |
КЗ |
iL(t) |
|
|
КЗ |
R |
E,R |
J |
L |
R |
R |
C |
uC(t) |
|
|
C |
R |
КЗ |
E,R |
R |
J |
L |
R |
iL(t) |
|
|
R |
J |
C |
КЗ |
R |
E,R |
R |
L |
uC(t) |
|
|
L |
E,R |
R |
C |
J |
КЗ |
R |
R |
iL(t) |
|
|
R |
КЗ |
L |
R |
E,R |
C |
J |
R |
uC(t) |
|
|
R |
C |
R |
L |
КЗ |
R |
E,R |
J |
iL(t) |
|
|
J |
R |
R |
R |
C |
L |
КЗ |
E,R |
uC(t) |
|
|
J |
L |
КЗ |
R |
R |
R |
C |
E,R |
iL(t) |
|
|
E,R |
R |
J |
КЗ |
L |
R |
R |
C |
uC(t) |
|
|
C |
R |
E,R |
J |
R |
КЗ |
L |
R |
iL(t) |
|
|
R |
КЗ |
C |
E,R |
R |
J |
R |
L |
uC(t) |
|
|
L |
J |
R |
C |
КЗ |
E,R |
R |
R |
iL(t) |
|
|
R |
E,R |
L |
R |
J |
C |
КЗ |
R |
uC(t) |
|
|
R |
C |
R |
L |
E,R |
R |
J |
КЗ |
iL(t) |
|
|
КЗ |
R |
R |
R |
C |
L |
E,R |
J |
uC(t) |
|
|
J |
L |
E,R |
R |
R |
R |
C |
КЗ |
iL(t) |
|
|
КЗ |
R |
J |
E,R |
L |
R |
R |
C |
uC(t) |
|
|
C |
R |
КЗ |
J |
R |
E,R |
L |
R |
iL(t) |
|
|
R |
E,R |
C |
КЗ |
R |
J |
R |
L |
uC(t) |
|
|
L |
J |
R |
C |
E,R |
КЗ |
R |
R |
iL(t) |
|
|
R |
КЗ |
L |
R |
J |
C |
E,R |
R |
uC(t) |
|
|
R |
C |
R |
L |
КЗ |
R |
J |
E,R |
iL(t) |
|
|
E,R |
R |
R |
R |
C |
L |
КЗ |
J |
uC(t) |
|
|
L |
J |
R |
C |
E,R |
R |
КЗ |
R |
iL(t) |
