Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Cистемы автоматизированноно проектирования электронных схем

..pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
05.02.2023
Размер:
1.09 Mб
Скачать

10

ПРИЛОЖЕНИЕ А Задания на курсовое проектирование по направлению

«Исследование динамики нелинейного устройства»

Предлагается определить тип структуры (нормальная или аномальная) заданного согласно варианту устройства.

Определение типа структуры предполагает:

1.Формирование математической модели.

2.Создание алгоритма для поиска стационарного решения

Xc(t).

3.Проведение оптимизации с использованием показателей качества определяемых на стационарных движениях.

4.Исследование свойств множеств k

Вариант 1

Стабилизатор понижающего типа

K1

L

R

E0

K2

C Rн

 

 

ШИМ-1 Kз Дн

Uy

Внешние параметры: ext ={65 E0 180 В}. Внутренние параметры int { 0,Uy 0}. Базовая точка пространства внешних параметров

PБext (E0 104 В).

11

Целевая функция:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W(Pint)= max

 

U

н

U

зад

 

 

; .

 

 

1

t

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Остальные параметры

 

модели:

 

L = 0,01 Гн, С = 0,1 мкФ,

R = 10,6 Ом, Rн= 100 Ом, Uзад= 50 В, Up= 10 В, а = 10–5 с — дли-

тельность тактового интервала.

Ключи работают противофазно — когда К1 открыт К2 закрыт, когда К1 закрыт К2 открыт.

Вариант 2

Стабилизатор постоянного напряжения инвертирующего типа

K1 K2

L

E0

C Rн

R

ШИМ-1 Kз Дн

Uy

Внешние параметры: ext ={65 E0 180 В} Внутренние параметры int { 0,Uy 0} Базовая точка пространства внешних параметров

PБext (E0 104В).

Целевая функция: W(Pint)= 1 maxt Uн Uзад 2 ; .

Остальные параметры модели: L= 0,01 Гн, С = 0,1 мкФ,

R = 10,6 Ом, Rн =100 Ом, Uзад= 50 В, Up= 10 В, а = 10–5 с — дли-

тельность тактового интервала.

12

Ключи работают противофазно — когда К1 открыт К2 закрыт, когда К1 закрыт К2 открыт.

Вариант 3

Стабилизатор постоянного напряжения повышающего типа

L

R

K2

E0

K1 C Rн

ШИМ-1

Kз

Дн

 

 

Uy

Внешние параметры: ext ={65 E0 180 В}. Внутренние параметры int { 0,Uy 0}. Базовая точка пространства внешних параметров

PБext (E0 104 В).

Целевая функция: W(Pint)= 1 maxt Uн Uзад 2 ; .

Остальные параметры модели: L = 0,01 Гн, С = 0,1 мкФ,

R =10,6 Ом, Rн= 150 Ом, Uзад= 200 В, а = 10–5 с, Up=10 В — дли-

тельность тактового интервала.

Ключи работают противофазно — когда К1 открыт К2 закрыт, когда К1 закрыт К2 открыт.

 

 

13

 

 

 

Вариант 4

 

 

 

 

 

 

Стабилизатор переменного напряжения понижающего

типа

 

 

 

 

 

 

 

 

L

R

 

 

 

E(y)

 

 

 

C

 

Rн

 

 

 

 

 

 

 

 

a

Дт

 

 

 

 

2 C

 

 

 

y

 

 

U2

( i

)2

ДР ШИМ-1

 

К

 

 

з

н

 

c

 

 

 

 

Uy

 

 

 

Up

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uош

E(t)

a/2

a

 

 

 

t

Em

 

 

 

 

 

 

 

 

zk2

 

 

 

 

zk1

 

 

 

 

 

t

-Em

 

 

 

 

 

 

Внешние параметры: ext ={65 Em 180 В}.

Внутренние параметры int

{ 0,Uy

0}.

Базовая точка пространства внешних параметров

PБext (E0 104 В).

Целевая функция:

W(Pint)= 1 maxt Uн Uзад 2 ; .

14

U~н

1

 

Uн2dz — среднеквадратичное

значение выходного

 

0

 

напряжения.

 

Остальные параметры модели: L = 20

мкГн, С = 0,5 мкФ,

R = 1 Ом, Rн= 10 Ом, Uзад = 50 В, Up= 10 В, а = 2 10–5 с — дли-

тельность тактового интервала.

Вариант 5

Преобразователь с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ)

L

Rн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uош

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДР ЧИМ-1

 

Кз

 

 

(iL,Uc)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsin iL

Am , k 135,,...

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

arcsin iL

Am , k 2,4,6...

 

Am (2 CUc / a)2 iL2 .

Up

zmin

 

 

 

 

a

 

 

 

Uош

 

 

 

 

 

 

t

E(t)

 

 

 

 

 

Em

 

 

 

 

 

k=1

k=2

 

 

 

 

z1

z2

z3

z4

z5

t

-Em

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

Внешние параметры: ext

={10 L 40 мкГн}.

 

Внутренние параметры int { 0,C 0}.

 

Базовая точка пространства внешних параметров

 

 

Pext (L 20 мкГн).

 

 

Б

 

 

 

 

Целевая функция: W(Pint)= 1 a 2zc

2 ; .

 

Остальные параметры модели: С = 0,5 мкФ, Rн = 10

Ом,

Uзад = 50 В, Upm = 10 В — амплитуда пилообразного напряжения,

а = 2 10–5 с, zmin=0,2 a.

 

 

 

 

 

Вариант 6

 

 

 

 

 

Понижающий стабилизатор переменного напряжения

 

 

L

 

C

 

 

 

 

 

Rн

 

 

 

R C2

 

 

 

 

н

a

 

 

ДР ШИМ-1

Кз

Uy

Uн2 ( Uc)2

 

 

 

 

 

 

Внешние параметры: ext

={65 Em

180 В}.

 

Внутренние параметры int { 0,Uy 0}.

 

Базовая точка пространства внешних параметров

 

 

 

Pext (E

0

104 В).

 

 

 

 

 

Б

 

 

U~н U

 

 

 

Целевая функция: W(Pint)= 1

max

 

зад

 

2 ; .

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U~н

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Uн2dz — среднеквадратичное

значение выходного

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

напряжения.

16

Остальные параметры модели: L = 20 мкГн, С = 0,5 мкФ,

Rн =10 Ом, Uзад=50 В, а = 2 10–5 с — длительность тактового интервала.

Определение типа структуры предполагает:

1.Формирование математической модели.

2.Создание алгоритма для поиска стационарного решения

Xc(t).

3.Проведение оптимизации с использованием показателей качества определяемых на стационарных движениях.

4.Исследование свойств множеств k.

Up

 

 

 

E(t)

a/2

a

t

Em

 

 

 

 

 

zk2

 

 

zk1

 

t

-Em

 

 

 

Вариант 7

 

 

 

Выпрямитель

 

 

 

 

 

 

 

TV

 

 

 

VD1

 

 

 

 

 

i1

 

C

 

 

 

 

 

U1

 

 

 

Cн

Rн

 

 

 

 

E(t)

L

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

UL

 

 

 

 

 

U2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i2

VD2

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

,

z 05,

 

 

E(t)

 

m

 

.

 

 

 

Em,

z 05,

 

17

U

 

d (i)

 

 

 

 

di

;

l (i)

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

dt

 

 

 

i dt

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w2S

c

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

,

l (i)

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ( w/l )2

 

 

 

l

 

 

1

i2

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

tg c

 

 

 

 

где w — число витков трансформатора; Sc = 45,5 мм2 — площадь сечения сердечника; lc =7,85 см — средняя длина магнитной линии. Для феррита марки 2500НМС-1 принять tg 00186846, м/ А;

м 4974.

Внешние параметры: ext ={6,5 Rн 180 Ом}.

Внутренние параметры: int {w 0,C 0}. Базовая точка пространства внешних параметров

PБext (E0 104 В).

Целевая функция: W(Pint)= 1 Em U~н 2w; .

1

 

 

U~н Uн2dz

— среднеквадратичное значение

выходного

0

 

 

напряжения.

параметры модели: Сн = 10 мкФ,

R = 1 Ом,

Остальные

Rн = 10 Ом, а = 2 10–5 с — период Е(t), Em=100 B.

При формировании модели трансформатора TV считать U1 и U2 источниками напряжения, управляемыми напряжением U1 = U2 = UL, a j — источником тока управляемым током j = i1+i2.

Вариант 8

Выпрямитель

TV

 

 

VD1

 

 

 

 

Lн

C

 

i1

U1

Rн

 

E(t)

L

 

j

 

UL

 

U2

 

 

 

R

 

VD2

 

 

 

 

i2

18

 

 

E(t)

 

E

m

,

 

z 05,

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 05,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Em,

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

d (i)

 

 

 

 

 

di

; l

 

(i)

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

dt

 

 

 

 

i

 

 

dt

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w2S

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

,

l (i)

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

l

 

 

1 1 ( w/l )2

2

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

 

 

c

 

 

 

 

 

где w — число витков трансформатора; Sc=45,5 мм2 — площадь сечения сердечника; lc =7,85 см — средняя длина магнитной линии. Для феррита марки 2500НМС-1 принять tg 00186846, м/ А;

м 4974.

Внешние параметры: ext ={6,5 Rн 180 Ом}.

Внутренние параметры: int {w 0,C 0}. Базовая точка пространства внешних параметров

PБext (E0 104 В).

Целевая функция: W(Pint)= 1 Em U~н 2w; .

U~н

1

— среднеквадратичное значение

выходного

Uн2dz

 

0

 

 

напряжения.

параметры модели: Lн= 10 мкГн,

R =1 Ом,

Остальные

Rн = 10 Ом, а = 2 10–5 с — период Е(t), Em=100 B.

При формировании модели трансформатора TV считать U1 и U2 источниками напряжения, управляемыми напряжением U1 = U2 = UL, a j — источником тока управляемым током j = i1+i2.

19

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Пример выполнения курсового проекта

Титульный лист

Федеральное агентство по образованию

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

Моделирование основных функциональных блоков программируемого делителя частоты в диапазоне частот от 0.4 до 2.2 ГГц

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Системы автоматизированного проектирования электронных схем»

ФЭТКР.7.372.001.ПЗ

Выполнил: Студент гр. 372М Медведев Д.С.

_____________ 2007 г.

Проверил: Доцент каф. ПрЭ Тановицкий Ю.Н.

_____________ 2007 г.

Томск2007