Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1306 вузов, 5172 предметов.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:
SAV_Zadanie_1_2012.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
17.03.2015
Размер:
281.6 Кб
Скачать
☆
►Содержание►

  1. Все вычисления сопровождать рисунками, выполненными в любом графическом редакторе.

  2. Для заданной пассивной четырехполюсной цепи, ее входных и выходных узлов

    1. Преобразовать данные в рациональную форму.

    2. Обозначить операторные сопротивления ветвей через z1, z2, z3 и z4.

    3. определить общий узел.

    4. перерисовать схему, расположив входной узел слева, выходной узел справа и общий узел внизу.

    5. Сделать разметку схемы (указать токи и напряжения ветвей).

    6. Рассчитать операторные сопротивления ветвей z1, z2, z3 и z4.

  3. Рассчитать передаточную функцию

    1. Методом пропорциональных величин.

      1. Выбрать ветвь, напряжение которой считается известным

      2. используя законы Ома и Кирхгофа, путем последовательных присвоений выразить и через

      3. На основе полученных соотношений нарисовать структурную схему → .

      4. Получить передаточную функцию , упростить и отсортировать ее числитель и знаменатель по степеням s, используя недокументированную функцию sortf.

    2. Методом решения системы уравнений.

      1. используя законы Ома и Кирхгофа, выразить через

      2. Записать систему (вектор) уравнений в «рыхлом» виде через БУЛЕВО РАВНО.

      3. Заменить в системе уравнений на 1 с помощью команды substitute.

      4. Преобразовать вектор уравнений в вектор выражений, используя недокументированные функции map и op.

      5. Решить систему уравнений относительно 9-ти переменных с помощью команды solve и выделить искомую передаточную функцию .

      6. Преобразовать вектор выражений во множество выражений, используя недокументированную функцию convert, set.

      7. Решить систему уравнений относительно 9-ти переменных с помощью недокументированной функции solve и выделить искомую передаточную функцию , используя недокументированную функцию subs.

    3. Методом исключения переменных из системы уравнений.

      1. Получить уравнение для , исключив промежуточные переменные из системы выражений с помощью недокументированной библиотечной функции eliminate.

      2. Получить искомую передаточную функцию , решив итоговое уравнение относительно .

    4. Методом структурной схемы (графа) и формулы Мезона.

      1. Нарисовать структурную схему →

      2. Применить формулу Мезона.

    5. Методами фиксации потенциала внутреннего узла, экранирования и 2-х узлов.

    6. Методами расщепления, эквивалентного генератора и наложения.

    7. Вывести формулы пересчета сопротивлений звезды в треугольник и обратно.

    8. Методом преобразования треугольника в звезду.

      1. исключить внутренний узел.

      2. По формуле делителя, с учетом плавающей ветви, получить передаточную функцию.

    9. Методом преобразования звезды в треугольник.

      1. Исключить внутренний узел.

      2. По формуле делителя, с учетом экранирования, получить передаточную функцию.

    10. Методом узловых потенциалов .

      1. Подключить на вход схемы источник тока .

      2. Записать матрицу узловых проводимостей G и вектор узловых токов I

      3. Решить матричное уравнение относительно вектора U и найти передаточную функцию с помощью:

        1. функции linsolve

        2. Методом Крамера

          1. Выразить через определители ∆вх и ∆вых

          2. Вычислить матрицы Gвх и Gвых , используя недокументированную функцию copyinto(I,G,n,m).

          3. Вычислить определители ∆вх и ∆вых

            1. используя функцию det.

            2. через миноры матрицы G, используя недокументированные функции det и minor.

            3. через алгебраические дополнения матрицы G, используя недокументированную функцию adj.

    11. Методом контурных токов

      1. Подключить на вход схемы источник напряжения .

      2. Записать матрицу контурных сопротивлений R и вектор контурных напряжений U

      3. Решить матричное уравнение относительно вектора I.

        1. С помощью функции linsolve

        2. Методом Крамера

          1. Выразить через определители ∆ и ∆вых и сопротивление ветвей.

          2. Вычислить матрицу Rвых используя недокументированную функцию copyinto.

          3. Вычислить определители ∆ и ∆вых

            1. используя недокументированную функцию det.

            2. через миноры матрицы R, используя недокументированные функции det и minor.

            3. через алгебраическое дополнение матрицы R, используя недокументированную функцию adj.

      4. Вычислить

    12. Матрично-топологическим методом

      1. На вход исходной схемы подключить элемент тока и пронумеровать все (включая общий) узлы.

      2. Создать векторы значений сопротивлений, индуктивностей и емкостей.

      3. Создать вектор операторных проводимостей элементов схемы.

      4. Создать матрицу подключений

      5. Создать процедуру формирования матрицы инциденций.

      6. Создать процедуру вывода передаточной функции

      7. Вывести передаточную функцию ,

2-й отчет

  1. Исследовать передаточную функцию цепи.

    1. Представить передаточную функцию цепи выражением w.

    2. Добавить в передаточную функцию интегригующее звено.

    3. Исследовать структуру (состав) полученного выражения. Определить:

      1. тип выражения с помощью недокументированной функции whattype,

      2. подтвердить тип ratpoly и ratpoly(integer,s) для выражения с помощью недокументированной функции type и функции пользователя trufa,

      3. ведущую переменную с помощью недокументированной функции indets,

      4. число операндов с помощью недокументированной функции nops,

      5. вектор, вектор-строку, множество и список операндов с помощью документированных функций stack, augment и недокументированных функций Set, List,

      6. каждый из операндов по номеру с начала и с конца с помощью недокументированной функции op,

      7. тип каждого операнда,

      8. числитель и знаменатель выражения с помощью недокументированных функций op, numer, denom,

      9. тип числителя и знаменателя,

      10. старшую и младшую степени числителя и знаменателя с помощью недокументированных функций degree и ldegree,

      11. коэффициенты числителя и знаменателя с помощью функции пользователя Coeffs,

      12. создать функцию пользователя RATPOLY для определения численной модели выражения в виде списка векторов коэффициентов числителя и знаменателя,

      13. старший и младший коэффициенты знаменателя выражения с помощью недокументированных функций lcoeff и tcoeff.

    4. Создать функцию пользователя ast для определения астатизма передаточной функции.

    5. Создать функцию пользователя KOEF для определения коэффициента передачи выражения с использованием функции пользователя ast и недокументированной функций ldegree.

    6. Создать функцию пользователя ZP для представления передаточной функций в виде произведения типовых звеньев в формате zero-pole.

      1. Вывести вектор типовых звеньев в формате zero-pole.

      2. Вывести матрицу типовых звеньев в виде многочленов в формате zero-pole и их степеней.

    7. Создать функцию пользователя TF для представления передаточной функций в виде произведения типовых звеньев в формате transfer-function.

      1. Вывести вектор типовых звеньев в формате transfer-function.

      2. Вывести матрицу многочленов типовых звеньев в формате transfer-function и их степеней с помощью недокументированной функции convert, multiset.

    8. для каждого звена рассчитать

  • тип,

  • частоту сопряжения ,

  • постоянную времени T,

  • коэффициент демпфирования  (только для звена 2-го порядка)

и объединить эти данные в таблицу (массив) с заголовком:

№ звена

ПФ звена

тип звена

Т

3-й отчет

  1. Создать функцию пользователя KAF(W) для представления передаточной функций в виде списка из коэффициента передачи в формате TF, астатизма и матрицы, содержащей отсортированные по возрастанию частоты сопряжения и их кратность.

Разработка функции пользователя состоит из 3-х этапов:

  • Разработка алгоритма

  • Разработка логической схемы алгоритма

  • Реализация алгоритма на языке Mathcadaple

  1. Создать функцию пользователя LAH(W), возвращающую матрицу координат точек излома асимптотической логарифмической амплитудно-частотной характеристики.

  2. Создать функцию пользователя FAZA(W), возвращающую формулу безразрывной фазо-частотной характеристики.

  3. Исследовать частотные характеристики цепи.

    1. Для всей цепи и каждого звена рассчитать частотные характеристики.

    2. По вектору частот сопряжения звеньев рассчитать диапазон значимых частот.

    3. Для всей цепи и звеньев (по одному представителю каждого типа) построить с линейным и логарифмическим масштабом по оси частот (в диапазоне значимых частот):

  • Вещественную частотную характеристику.

  • Мнимую частотную характеристику.

  • Амплитудно-частотную характеристику.

  • Безразрывную фазо-частотную характеристику.

    1. Для всей цепи и звеньев (по одному представителю каждого типа) построить:

  • Годограф амплитудно-фазовой характеристики (в декартовой и полярной системе координат).

  • Амплитудно-фазовую характеристику в полулогарифмических координатах сдвиг фаз – логарифм модуля амплитудно-частотной характеристики.

  • Логарифмическую амплитудно-частотную характеристику

  • Асимптотическую логарифмическую амплитудно-частотную характеристику.

4-й отчет

  1. Исследовать временные характеристики цепи.

    1. Представить передаточную функцию цепи в виде суммы передаточных функций.

      1. Методом неопределенных коэффициентов,

      2. Методом вычетов,

      3. С помощью функции convert(w, parfrac,s).

    2. Нарисовать структурную схему цепи с согласно-параллельным включением звеньев.

    3. Для колебательного звена в общем виде вывести формулы

  • коэффициента затухания,

  • длительности переходного процесса,

  • амплитуды гармонической составляющей,

  • начальной фазы гармонической составляющей.

    1. По матрице постоянных времени и коэффициентов демпфирования знаменателей слагаемых рассчитать время переходного процесса для каждого слагаемого и всей переходной характеристики.

    2. Для каждого слагаемого и всей цепи рассчитать переходную характеристику.

    3. Построить графики переходных характеристик.

  • Схемы цепей:

13.

1.

2.

3.

5.

6.

4.

8.

7.

9.

10.

11.

12.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

28.

29.

30.

34.

35.

36.

37.

38.

39.

31.

32.

33.

22.

25.

23.

26.

24.

27.

40.

Номер номинала элементов цепи Таблица 1

Номер схемы

Z1

Z2

Z3

Z4

Z5

Z6

Номер

схемы

Z1

Z2

Z3

Z4

Z5

Z6

2

1

1

4

5

2

5

4

3

4

5

2

2

2

1

5

3

3

3

4

5

5

1

3

3

1

1

2

3

5

1

4

3

5

2

1

2

1

1

5

2

4

5

2

4

2

3

2

1

5

1

5

2

3

4

4

3

4

2

5

2

2

4

2

1

4

3

3

1

2

4

5

2

2

5

5

4

5

1

2

1

4

1

3

5

1

3

2

4

4

1

4

1

2

2

5

5

3

4

1

3

5

3

1

4

3

2

1

1

3

3

2

3

4

2

1

3

2

4

2

2

2

2

3

4

1

1

5

2

2

4

4

3

1

2

3

5

5

3

1

3

1

5

4

5

1

4

3

5

5

2

4

5

3

3

1

4

1

5

3

3

1

3

5

3

1

3

2

4

1

3

3

5

2

3

2

1

3

3

1

5

5

1

4

3

3

1

4

3

3

2

5

2

4

2

3

1

4

1

2

4

4

3

4

4

4

2

3

5

3

5

3

3

1

3

1

3

3

4

1

2

5

3

4

3

3

1

5

4

2

1

1

3

5

4

1

2

4

4

2

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности