Добавил:
все ссылки-вк: vk.com/id326771771 vk.com/a777big vk.com/a.arefyev0 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

РГРки id326771771 / Rgr1_5a03_Shkarpetin_A_s_vk_id326771771

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
27.02.2023
Размер:
625.72 Кб
Скачать

Рис. 21 График зависимости ( )

Ниже приводится расчет рассматриваемого примера в среде MathCAD.

Рис. 22 Расчет в среде MathCAD

Используем операторный метод для определения ( ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из расчёта установившегося режима до коммутации находим

независимые начальные условия:

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1 = 2 = 3 = 4 = 60 Ом;

 

(0

) = 0; (0

) = 1 = 90 В;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

−1

 

 

 

32 = (

 

+

 

 

)

= 30 Ом.

 

 

 

3

2

 

 

Для построения

графика

( )

определим (0

) = ( 1 + 32) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1, 5 ∙ (60 + 30) = 135 В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В операторной схеме после коммутации используем метод контурных токов рис.23 и законы Кирхгофа рис. 24:

Рис. 23 Операторная схема замещения

Методом контурных токов расчет произведем в MathCAD рис.25:

11 =

1

1

 

(0

)

;

− 11 ∙

 

+ 22 ∙ (

 

+ 3) − 33 ∙ 3 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 22 ∙ 3 + 33 ∙ ( 3 + 2 + 4 + ∙ ) = ∙ (0

)

 

{

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По второму закону Кирхгофа, рис. 26 найдем ( ):

Рис. 24 Контур для определения ( )

Рис. 25 Расчет контурных токов в пакете MathCAD

 

Рис. 26

Расчет ( ) в пакете MathCAD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Операторное изображение искомого напряжения ( )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( ) =

30

+ 13504,5

+

150

=

( )

+

150

;

 

 

 

 

 

 

 

2 + 450,15 + 67567,6

 

 

 

( )

 

 

 

 

 

 

По теореме разложения находим искомое напряжение ( ) расчёт в пакете MathCAD на рис. 26:

Рис. 26 Искомое напряжение ( ) расчёт в пакете MathCAD

Методом переменных состояния находим ( ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

+

 

+

 

 

 

 

 

60Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

 

V1

 

 

K1

 

K2

R4

1.5A

 

90V

 

 

Кл = 1

Кл = 2

60Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U J(0+)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J1

 

 

 

 

 

 

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U L(0+)

0A

 

 

Ic(0+)

 

 

60Ω

 

R1

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.27 Схема после комутации

 

 

Начальные условия:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1 = 2 = 3 = 4 = 60 Ом;

 

 

 

 

(0

) = 0; (0

)

= 1 = 90 В;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

−1

 

 

 

 

32 =

( 3 +

2)

= 30 Ом.

 

 

(0

) = ( 1 + 32) = 1, 5 ∙ (60 + 30) = 135 В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По законам Кирхгофа составляем уравнения состояния:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

+

3

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∙ 1 =

 

 

 

 

 

 

 

 

{

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

∙ 3 −

 

∙ 2 ∙ −

= 0

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

∙ 3 +

0

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

 

 

 

 

 

 

∙ 3 −

∙ 2 ∙

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

= − −

 

 

 

= − +

 

 

 

 

 

 

 

3

{

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

∙ 2 ∙ )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∙ 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ∙ 1 + .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 28 предоставлен расчет с использованием MathCAD методом Эйлера.

Рис. 28 Расчет методом Эйлера в среде MathCAD Полученный график полностью совпадает с уже построенной

зависимостью с использованием классического и операторного методов. Вывод: в расчестно графической работе различными методами было

рассчитано напряжение на источнике тока ( ) при различных сигналах самого источника тока, таких как:

1.При постоянном источнике тока ( ) = схема первого порядка; a. классический метод (наиболее трудоемкий);

b.комбинированный (операторно-классический) метод (более простой, но необходимо использовать трудоемкие преобразования);

2.При гармоническом источнике тока ( ) = √2 ( + ) схема первого порядка;

a.классическим методом (наиболее трудоемкий);

b.комбинированным (операторно-классическим) методом (более простой, но необходимо использовать трудоемкие преобразования);

3.При импульсном источнике тока ( ) = 2 и нулевых начальных условиях схема первого порядка;

a.интегралом Дюамеля (метод прост, при использовании ЭВМ);

4.С постоянным источником тока ( ) = схема второго порядка;

a.классическим методом (наиболее трудоемкий);

b.операторным методом (более простой, но необходимо использовать трудоемкие преобразования);

c.методом переменных состояния (простой наиболее применяемый на практике метод, но результат получаем в виде

массиваграфика).

Проанализировав полученные ответы и построенные графики можем утверждать, что работа была выполнена верно, т.к. при различных методах расчета получали одинаковые ответы и графики (для заданных условий).