Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОТЦ / Start_main1a.pdf
Скачиваний:
531
Добавлен:
09.02.2015
Размер:
15.21 Mб
Скачать

ни

6.101. Решите предыдущую задачу, если

0,5

. Найдите момент време

, соответствующий максимуму переходной характеристики

, и значение

этого максимума

.

 

 

 

 

 

 

 

6.102м. Симметричная мостовая цепь нагружена на сопротивление

 

(рис. Т6.58). Определите переходную

и импульсную

характеристики

цепи

для следующих случаев: а) внешнее воздействие —,напряжение

, реакция —. ток

;

б) внешнее воздействие — напряжение

реакция — напряжение

Дай

те физическую интерпретацию полученным результатам.

Рис. Т6.58

Рис. Т6.59

6.103м. Решите предыдущую задачу для цепи, схема которой представлена на рис. Т6.59.

Решения и методические указания

6.78м. Используйте соотношение

 

 

 

 

 

·1

 

 

 

 

 

 

 

·1

·1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть, например, нужно найти производную функции

. Очевидно, что

0;

1;

 

 

 

 

.В результате получим

 

 

 

·1

 

 

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 .

 

 

 

 

 

свойство ­функции:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Пусть,

6.79м, . Используйте

4

,

следовательно,

4

например

4,

2. Тогда

 

2

42 .

6.80м. Используйте фильтрующее свойство

­функции

;

 

 

 

при

,

Пусть, например, задан интеграл

 

0

при

, .

,

 

3

. Точка

= 3 принадлежит ин

тервалу интегрирования,

9.

следовательно, значение интеграла равно 9.

Аналогично получим

5

0

 

 

 

 

547

ции

6.81м. Постройте график функции 2·1

1 и сравните его с графиком функ

6.82м. .

через функцию

.

Затем ис

 

Выразите первую производную

 

пользуйте результат решения задачи 6.81м, учитывая правило дифференцирования

произведения вида

 

 

·1

 

 

(см. задачу 6.78м).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.83м.

С учетом свойств единичной функции 1 ,

 

0 при

0 перейдите от

 

 

 

 

 

 

заданного интеграла к интегралу на интервале

0 вычислите новый.

интеграл и

затем проанализируйте график вспомогательной функции

| | /2

 

 

 

 

 

 

 

6.84м.

Примените правило интегрирования по частям и затем используйте

правило вычисления интеграла вида

 

 

 

 

 

 

(см. задачу 6.80м).

 

 

 

 

6.85р. Согласно рис. Т6.48 интеграл от

 

в бесконечных пределах равен

площади

равнобедренного треугольника.

с

основанием 1⁄

и

высотой 2

,

т.е.

 

 

 

 

1 при любых

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

При

 

,

 

 

∞ интервал.

 

 

 

 

 

на,

котором функция

 

0 стягивается в

 

 

 

 

 

 

 

 

точку

0

 

 

1

 

 

Таким образом

 

 

 

0

0

и

 

∞ при

 

0

,

при

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

чем

 

 

 

­

 

т. е..

свойства функции,

 

 

при

.совпадают с известными

свойствами

 

 

функции

Следовательно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.86р. Из рис. Т6.48 видно.

, что производная

 

при0

 

 

 

равна

 

4

 

, а

 

 

 

 

 

 

при

 

 

 

 

 

0 равна,

4

При

|

∞ производная;

 

обращается.

в нуль везде,

 

 

 

 

 

кроме точки

 

0 причем

 

 

 

.

 

|

 

 

∞ Как было показано в

предыдущей,

задаче,

 

 

 

 

 

 

 

0

 

Поэтому можно записать

 

 

 

 

 

 

 

следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

при

 

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

 

0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

 

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В данной задаче в качестве модели для выявления свойств первой производ ной функции была использована функция , заданная графиком на рис. Т6.48. Для этой цели допустимо использовать и другие функции, в чем можно убе диться при решении двух следующих задач.

6.87р.

При

0 и достаточно больших.

значениях параметра

, таких что

1, функция

 

как

1⁄

Следовательно, эта функция изменяется,

в,

зависимости от аргумента

.

1⁄

, т. е. достаточно быстро. При

0

/

 

поэтому при

0

 

 

 

 

 

 

Интеграл от

в бесконечных пределах

 

 

 

 

548

при любом

 

 

 

1

1

 

 

1

 

 

1

, можно

 

 

 

 

0. Учитывая совокупность.

выявленных свойств функции

утверждать, что

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдем производную функции

2

 

 

1

 

 

.

 

 

 

 

 

Нетрудно

показать, что

при

 

 

1⁄ √

3

0,5774⁄ функция

 

имеет максимум, а при

 

 

 

 

минимум, причем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2068 . График функции

 

 

 

приведен на рис. Т6.60. Как показано в преды.

дущей задаче,

 

. Поэтому можно записать

 

 

 

 

 

 

Свойства первой производной

Рис­

. Т6.60

 

наглядными при мыс

 

функции становятся.

ленном преобразовании графика рис. Т6.49 для

∞ Следует учесть, что после

прохождения экстремумов при .

,

 

и достаточно больших

1

функция

изменяется как 1⁄

|

Таким образом,

 

 

 

 

 

 

0

 

при

0;

 

 

 

 

 

 

при

0 ;

 

 

 

6.89м.

 

 

при

0 .

 

 

ния.

 

Используйте теорему дифференцирования оригинала и теорему смеще

6.90р. а) Переходная характеристика цепи

численно равна реакции цепи

на воздействие единичного скачка тока или напряжения. Размерность переходной характеристики равна отношению размерностей реакции и воздействия. В рас сматриваемом случае переходная характеристика цепи численно равна входному

току цепи

,

при

1

В и имеет размерность проводимости. Учитывая, что

1

найдем изображение входного тока

цепи:

549

 

 

 

 

 

1

1

.

Переходя от изображения к оригиналу с помощью соотношения

1, получим переходную характеристику цепи:

1

1

См.

Импульсная характеристика цепи

численно равна реакции цепи на воздей

ствие единичного импульса тока или напряжения. Размерность импульсной харак теристики равна отношению размерности реакции к размерности произведения воздействия на время. В рассматриваемом случае импульсная характеристика цепи

численно равна входному току цепи

при

 

 

 

 

 

и

имеет размерность

См · с .

 

1, определим изображение входного тока цепи

 

 

Учитывая, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

1

.

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переходя от изображения к оригиналу с помощью соотношения

найдем импульсную характеристику цепи:

 

 

 

 

 

См · с .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Легко убедиться, что такое же выражение для

 

можно получить, используя

известное

соотношение

между

 

 

переходной

 

 

и

импульсной

характеристи

ками цепи:

0

1

 

 

.

 

сразу

 

 

записать

1

;

 

 

 

 

 

 

б) Поскольку

,

можно

 

 

 

 

с .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. Т6.61

6.92р. Операторный коэффициент передачи по напряжению двухзвенной цепи

(рис. Т6.61)

 

 

1

 

1

 

 

 

.

 

;

 

 

Для данной задачи

 

1 ,

, поэтому

 

 

 

3

 

 

550

где ⁄ постоянная времени цепи.

Изображение переходной характеристики

и коэффициент передачи

связаны известным соотношением

 

, откуда

 

 

 

 

 

Эта функция имеет два полюса:

3

1 .

 

 

0,382⁄ , поэтому можно

2,618⁄ ;

 

 

записать

 

 

 

2,618⁄

0,382⁄

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для перехода к оригиналу воспользуемся соотношением

получим

1,17

, ⁄

0,17.

, ⁄ .

В

 

результате

Построим график переходной характеристики

и убедимся,

что при ⁄

0,9 кривая

заходит в область отрицательных значений.

 

Импульсную характеристику цепи

найдем по переходной характеристике:

 

0

1

dd

 

3,063

, ⁄

 

0,065

,

с .

6.95м. Эту задачу решают аналогично задаче 6.92р. Приведем выражение для операторного коэффициента передачи по напряжению мостовой цепи общего вида

(рис. Т6.62):

.

Рис. Т6.62

Рис. Т6.63

6.98м. Найдите изображения входного и выходного напряжений

.

и

и

по ним операторный коэффициент передачи цепи по напряжению

 

Переходную.

характеристику цепи определите с помощью соотношения

 

 

 

6.102м, 6.103м.

 

 

 

 

 

Это однотипные задачи. Изображение входного тока цепи

 

определите по изображению

входного напряжения

и

операторному

входному сопротивлению вх

. Изображение выходного напряжения найдете по

551

и операторному коэффициенту передачи цепи по напряжению

. Приведем

выражения для вх и

симметричной мостовой цепи с нагрузкой (рис. Т6.63):

 

вх

2

;

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

2 .

В обеих задачах

.

552

Соседние файлы в папке ОТЦ