Аннотация

В данном курсовом проекте изучался табличный метод моделирования математической модели системы. Была написана программа, для моделирования заданной электрической схемы. Также было проведено контрольное моделирование в программном пакете ПА9 и получены зависимости от времени фазовых переменных в виде графиков функций. По итогам сравнений результатов были сделаны выводы.

Расчетно-пояснительная записка к проекту по курсу «Модели и методы принятия проектных решений» на тему: «Анализ динамики переходных процессов в электрических схемах с использованием Табличного метода (5 вариант)» содержит 26 страниц машинописного текста и необходимые графические иллюстрации.

Содержание

Аннотация 1

Содержание 1

Введение 3

1. Техническое задание 4

I.1. Формальная постановка задачи 4

I.2. Исходные данные 4

2. Конструкторская часть 5

II.1. Основные этапы решения задачи 5

II.2. Эквивалентная модель диода и всей схемы 5

II.3. Математическая модель схемы 6

II.4. Выбор алгоритмов решения математической модели 7

II.5. Метод Ньютона. 7

II.6. Метод Эйлера 9

3. Технологическая часть 10

III.1. Реализация ММ в приложении 11

III.2. Программная реализация 11

III.2.1. Выбор средств разработки 11

III.2.2. Исходный файл программы 11

III.3. Анализ полученной модели. 11

Заключение и выводы 12

Список литературы 13

Приложение 1: Листинг программы 14

Приложение 2: Результаты работы программы 17

Введение

Наименование: Табличный метод формирования математических моделей систем.

Область применения: симуляция работы электрических схем.

Назначение разработки: программа предназначена для автоматизации моделирования заданной электрической схемы.

Достоинства Табличного метода заключаются в простоте реализации зависимостей от и . К недостаткам относят увеличенную размерность модели, а также “растворённость” методов численного интегрирования в компонентных уравнениях реактивных ветвей.

1. Техническое задание

1. Формальная постановка задачи

Разработать программу для автоматизации моделирования переходных процессов электрической схемы. Исходные данные для расчета: графическое представление электрической цепи и параметры входящих в схему линейных и нелинейных элементов. Параметры устанавливаются в соответствии с теми, которые установлены по умолчанию при выборе соответствующих элементов при моделировании электрических схем в ПА9. В программе должен быть реализован табличный метод формирования математических моделей систем. Выходными данными программы являются рассчитанные характеристики схемы (фазовые переменные) и их изменение во времени. На последнем этапе данной работы производится сравнение выходных данных разработанной программы с результатами расчета схемы в программном комплексе ПА9.

2. Исходные данные

Дано: Графическое представление электрической схемы (см. рисунок 1.1).

Рис. 1.1 Схема цепи

Параметры схемы:

• ]

• 

• 

• 

• 

• Время моделирования 0.001 [с]

Параметры диода VD1:

• 

• 

• 

• ]

• = 0.026

• Время моделирования 0.001 [с]

Необходимо рассчитать значение фазовой переменной в узлах 2 и 6 – значения напряжения в этих узлах.

2. Конструкторская часть

2. 1. Основные этапы решения задачи

Необходимо проделать следующие этапы для решения поставленной задачи:

• представить диод его эквивалентной схемой.

• составить математическую модель всей схемы с учетом эквивалентной схемы диода.

• решить СНАУ

2. Эквивалентная модель диода и всей схемы

Диод может быть представлен следующим образом (см. рисунок 2.1).

Рис. 2.1 Схема модели диода

На рисунке, приведенном выше:

• моделирует зависимость тока через диод в зависимости от его напряжения:

• моделирует сопротивление p-n перехода

• моделирует сопротивление утечки

• моделирует барьерную емкость

Таким образом, после подстановки модели диода в схему она примет следующий вид (см. рисунок 2.2). Необходимо получить значения фазовых переменных в 5-м узле как функции времени.

Рис. 2.2 Эквивалентная схема всей цепи.