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

книги из ГПНТБ / Некоторые специальные разделы курса теоретической электротехники учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
4.07 Mб
Скачать

 

-

89 -

іри

построении графа

учитывалось, что к ysjry подходит столь­

ко

ветвей, сколько слагаемых в уравнении данного узлового

сигнала, независимо от их знака.Знак: минус у слагаемых уз­

лового

уравнения,

определяет отрицательный знак коэффициен­

та передачи соответствующей ветви. Чтобы выделить выходные

узлы траура, можно

воспользоваться дополнительными ветвями

с единичными передачами.Последнее эквивалентно введению в

систему узловых уравнений^дополнительных уравнений видаі

•и т.д.

На приведенном рис.18. дополнительные ветви показаны

пунктиром.

Аналогичным образом составляется граф>узлами которого будут потенциалы узлов схема (узловые потенциалы). Уравне­ ния, составленные по методу узловых потенциалов при централь* ном«базисном узле после нориирования^адисываютс» следующим образом;

а =

„ J—

» „ Л± . Сж J i i

4t

J—

4ss •

- 90 -

встроенный -по данной системе уравнении граф представлен на рис.1».

Рис. J9

сыбор иного базисного узла изменнвт систему узловых уравнений и, как следствие./приводит к изменению гра^а. Однако граф от этого не усложняетсчиКоличество узлов и вет- вей останется прежним.

построение графа , узлами которого являются, коатурние токи, проводится, подобным же образом.Записав для рассмат­ риваемой схемы"узловые уравнения,

где a,6,C,d.

е

известные кооддащиенты,

имеем граф , ивображенный ни рйс.20.

d

к

Рис 20

- 91 -

Из сравнения, приведенных графов ( для одной, и той ж$ цени)

видно, что

наиболее просты по структура грады , узлами ко­

торого являются узловые потенциалы или контурные токи. Б

дальнейшим

будем называть

их графами узловых

потенциалов

и контурных токов. Такие

графы весьма просто

строятся и без

предварительной записи уравнений.Для этого следует обратить внимание на следующее:

1 . Узлы графа соединены ветвями только в том случае,ког­ да с ответствующие -їм величины на схеме замещения являются,

смежными.

 

 

 

 

2. датви от источников направлены, только

к сем узлам , я%

которые

они воздействуют

непосредственно.

 

С учетом отмеченных особенностей построение графа узло­

вых сигналов

иди контурных токов производится таким образом:

. а)Изображаются уалы графа.йх можно изображать.прямо

на схеме

замещения, цепи.

 

 

б) Все

узлы , имеющие

взаимные связи,

что видно из схе­

мы замещения цепи соединяются, ветвями о направлением стрелок "к уеду".

в) Проотавляются. коэффициенты передачи ветвей.Ветвь,

направленная к узду т .

от

узла п.

в графе узловых потен­

циалов ^имеет передачу

К т к я

- їва .

,

где Ye*

взаимная, проводимость

(Утлів"** * )»

a Ym.m.

 

-

собствен­

ная проводимость

узла

т. .

Передача ооответетъующеа, ветви

графа контурных токов

 

 

 

 

 

 

ІВЛ.

 

 

где 2«ut -

взанмиоечили

смежное сопротивление между контурами

т. ил

,

а 2тл г

полное или собственное

оопротивлениа контур»

m

.

г)Ветви, направленные

от источников к узлам, на когоріїі

они воздействуют,

в графе деловых потенциалов будут иметь

передачу от источника аде

 

 

 

 

 

Кеш» Yfb.

 

 

хда Y t ш

 

 

- проводи-

YddV

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 92

-

 

 

мость

ветви

с асі

>чником эдс,

^п"1 -

собственная, проводи­

мость

узла

m

 

 

 

 

 

От источника

тока

передача

y j j ^

. Знак передачи

определяется

ориентацией источника к соответствующему узлу .

Положительная, передача

при направлении источника

к узлу, о

В графе контурных токов передачи ветвей от источников

эдс;

.

 

 

 

£m/t

, где Zm-rt

-собствен­

ное сопротивление контура, в котором Находится эдс.Знак передачи положителен, когда направление эдс совпадает с

направлением

контурного тока. От, источников

тока передача

определяется

:

 

Кін = ~ т~

t здесь 2т.п.

- взаимное со-

цротивлеаие, связывающее рассматриваемый контур с контуром источника тока.

Посла построения, графа узловых потенциалов, контурных токов, или графа токов и напряжений ветвей цепи определяются

передачи между источниками и выходными узлами

-

искомыми

величинами.искомая

величина

,

например

 

J g

,

в общем виде

определяется, из

соотношения

 

 

 

 

 

 

 

L* -

X

(rim

Ы

*

&

н і

У і . .

 

 

 

 

гдв' Спи-

и

Є

-

передачи

между

к

I

источ­

никами и уалон

.

 

 

 

 

 

 

 

Определение передачи между источниками и выходными

уздами основная задача в решении прафа. Эту задачу можно решать двумя способами:

1. аутем

эквивалентных

преобразований структуры, графа

до элементарной,*

 

2. применением общей, формулы передачи мэзона.

§ 8.

Эквивалентные

преобразования сигнальных графов.

Уже отмечалось, что

преобразование алгебраических .

уравнении сопровождается преобразованием структуры графа, используя самые простейшие из них , легко установить еле-

 

 

т

9 3 -

 

 

 

дующие правила

преооразо*ания

гра^а:

 

 

 

1 . две последоьательныв ветви с одинаковой ориентацивк

эквивалентны одной ветви с передачей, равной произведению

передач этих ветвей (рио.21 а ^Поскольку

3 U = a x t

, а

Xa =Sx t

і то

Х І - a loci

,

чтгчсформулирв^

вано

выше.Коли

ветви

направлены

встречно-передача

эквивалет-

ной

ветви равна "Нулю.

 

 

 

 

 

2. двум параллельным одинаково направленным ветвям экви­

валентна ветвь с передачей, равном, сумме передач исходных

ветвей (рио.216).Действительно :

Xfaxi*-&xt—fa*t)xi.

 

3. сснкая простая

узловая точка ( не имеющая, петли об­

ратной связи, т . е . ветви,которая

входит и выходит из одной

и той же точки,

и не входящая в контур обратной, связи) мо-

жея

быть исключена (. рис. 21 в) . Передачи ветвей между

оставшимися узлами равны произведениям передач ветвей, обра­

зующих путь между ними в исходной,схеме.

Справедливость это­

го подтверждается

уравнениями;

_

.

,

Xs~ax,+cxi,

x**6xs.xv*d*s

(xt*a6x4+cBxt.

 

-Jx*

 

4. простом контур обратной связи

эквивалентен петле об­

ратной связи с передачей, равной произведению передач ветвей

образующих этот контур ( рис.21 г ) ,

 

 

 

действительно: ac*,=ft*<+СХ«, ж*«4х*..

,

*

 

Исключив ос»

получим = CL&XI

*%сжл.

 

 

 

5. две

последовательные

ветви с передачами

( i

t

а

петля обратной связи с передачей

Є

» узловой, грчже сое­

динения

эквивалентны одной ветви с передачей.

 

г

Преобразование соответствует уравнениям Х»ж&хм.

 

*

Xi ^ax.*cx*. и8 которых находим: х « * 4 ^

 

»

 

 

 

at

 

 

*

 

 

чтопосле

подставки

дает:

X j * ~-

gtt

,

 

 

 

Ь более общем случае , когда между увлами имеетоя еще аеевоіько передач, в том числе и прямые, коэффициенты передачи при устранении одной из вершин определяете* по общей формуле:

- 94 -

где

Hit

— прямая, передача

между узлами

Н

и і

до

 

1

 

устранения, вершины 5

,

 

 

Q

 

Kts

-

передача

петли

в узле

S

,

 

 

 

jftf

-

передача

между

узлами

і

и

S

,

 

К м

-

передача между узлами

$

и

И

,

Например, граф,

приведенный на рис .22а,упрощается

устранением вершины

S

с

помощью указанной формулы

следующим образом (рис.22

б ) .

 

 

- 6.Две или несколько петель

обратной связи некоторого

узла эквивалентны одной петле

с

передачей, равной сумме

передач исходных петель ^рис.23а).Преобразования уравнений такие , как и при параллельном соединении ветвей.

?.Ь ряде случаев преобразования упрощаются удлинением (или растяжением) его узлов.Удлинение осуществляется сле­ дующим образом: а) выбранный узел подразделяется на два . Одни из них соединяют со всеми ветвями, ориентированны­ ми в направлении к исходному узлу, а другой с отходящими

ветвями.

б) Оба узла соединяют ветвью с единичной передачей. Рис.236 иллюстрирует«данное, преобразование. Справедливость его уета- •ачшвавгвя из уравнений:

а с » » а з с г • взв* • Ы*,

Jei - азе* * вж*.> і ж » , ае» • *• э й -

узловой сигнал узла

не изменяйся. *

Использование приведенных правил преобразований поз­ воляет путем последовательных упрощений привести граф к - элементарному видуэквивалентной ветви с известной переда­ ч і , порядок упрощении, произвольный и определяется структу­ рой графя.Однако преобразования следует начинать простей» имя операциями с последовательно и Парадлельно-соединен-

мммя ветвями, а затем устранять вораины. Лри устранении вяряви графа, содержащего совокупность последовательных «автурі* <рае.234 , преобразование начинают с внзвних вер-

 

 

 

-

96. -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«ин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотри

два

примера:

 

 

 

 

 

 

 

 

I.Найдем передачу

графа , представленного на рис.

19,

между узлами

3

 

и

.Исключение узла

<f«

приводит

к графу рис. 24 а.Здесь

появляется петли в узлах •/<

и <f§

и прямые передачи

между этими узлами. Величины передач

ука-".

заны> на рис. 2 4 а .

После

сложения параллельных

ветвей граф

приводится к виду рис.246. Устраняя узел

&

}

приходим к

графу рис.24в.После, параллельного сложения ветвей и петель

останется устранить петлю в узле

'

. Эквивалентную гра­

фу ветвь

Имеет

передачу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л я

т.(С+т-1»)

 

+л(г-иг)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i-Ht-dl-cq~*cd

 

- 9 бе

 

 

-

 

 

 

 

2.Определим коэффициент передачи по.напряжению графа,

изображенного на рис. 25а.

Поскольку, последовательных и

параллельных ветвей в графе нет,

то

начнем

с

устранения вер­

вии сначала

Ua

 

,

затем

U j

,

Un.

 

и

lie

(

рис.25 б,

в , г ) . Сложение параллельных ветвей,

и

петель получившихся

при атом, приводит к графу рис.25 д . Устранение вершиш

До

обусловит дополнительную петлю в узле lit

(рис.25»).

исключен, оетли в узле

U г }

получим эквивалентную

ветвь с пе­

редачей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ці

i-(lm*£ce\

 

U

4

 

i-tm-Ііс

 

J .

Прообразовав полученное

соотношение,

 

окончательно'имеем:

\hi s>

 

 

d i e

+ аас<£ • ep+acct -

 

 

 

 

 

і - Ьт. - fgc

-

dqk

 

-ihiee-

HSke

-Hiked*

tmdq h. .

- я -

-. 98 -

stc usk

г)

 

e*cd

S)

U

РікЛ5

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ