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

Учебники / [Филяев К.Ю.] Математические задачи энергетики

.pdf
Скачиваний:
326
Добавлен:
08.06.2015
Размер:
2.82 Mб
Скачать

1.4.3.

1.4.3.1

( A )

(1.26) -

S :

 

 

A = S − T ,

(1.31)

, S S–1. (1.31)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1.32)

 

X

= S−1TX

+ S−1 B.

( , -

) X(0) .

X(0) (1.32) ,

X(1) . X(1) (1.32), -

X(2) . -

k X(k) . -

(1.32) -

:

ì

 

(1)

 

 

 

(0)

+ S−1

 

 

 

X

= S−1TX

B;

 

ï

 

(2)

 

 

 

 

 

(1)

 

 

 

 

 

ï

 

 

−1

 

−1

 

 

 

í

X

 

= S

TX

 

+ S

 

B;

(1.33)

ïL

ïîX(k) = S−1TX(k −1) + S−1B.

(1.33) ,

,

51

 

* = Lim

 

(k)

(1.34)

X

X

k→∞

X* – .

(1.34) .

.

X* k.

, , -

, ,

,

 

(k) -

 

(k −1)

 

£ e.

(1.35)

 

 

 

X

X

- . 1.7.

S . .

( ) [1.2, . VIII, §10; 1.3, . III, §9]

S

 

éa11

 

0 ù

 

 

é 0 a12

L a1n ù

 

ê

a22

 

ú

 

 

ê

0

L a2n

ú

S =

ê

 

ú

;

T = -

êa21

ú

ê

 

O

ú

ê

L

L

.

 

 

 

 

ú

 

ê

0

 

ú

 

 

ê

an1 L 0

ú

 

ë

 

a nn û

 

 

ëan1

û

S -

.

 

(k) = S−1TX

(k−1) + S−1

 

 

(1.36)

X

B,

:

52

éX(k) êX1(k)

ê 2

ê L

êêëX(k)n

ù

é

0

ú

ê

 

ú

= -êa21

a22

ú

ê

 

ú

ê

ann

ú

ëan1

û

 

 

a12

a11

L a1n

a11 ù

éX(k-1)

ù é b1 a11 ù

 

 

0

L a2n

a22

ú

ê

1

ú

ê

b2

a22

ú

 

 

ú

êX(2k-1)

ú

ê

ú

 

 

 

 

 

 

 

ú +

 

 

(1.37)

L

L

 

ú

ê

L

ê

 

L ú.

an2

ann L 0

 

ú

ê

ú

ê

 

 

ú

 

 

û

êX(k-1)

ú

ë bn an û

 

 

 

 

 

 

ë

n

û

 

 

 

 

 

. 1.7.

 

n

 

 

 

 

 

 

 

xi(k)

= -å

aij

x(kj

-1)

+

bi

, i =

 

 

(1.38)

1,n.

 

 

 

 

j=1 aii

 

 

aii

 

j¹i

53

.

ì

 

0,9x1 - 0,08x2 - 0,3x3 = 4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

0,04x1 + 2,1x2 - 0,01x3 = -2,2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î0,05x1 - 0,07x2 - 0,87x3 = -1,5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

éx1(0) ù

é 4,444

ù

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0)

 

ê

(0)

ú

ê

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= êx2

ú

= ê-1,0476ú .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

êx(0)

ú

ê 1,724

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ë

3

û

ë

 

 

û

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. (1.38),

 

ì

(k)

 

0,08

 

(k−1)

 

0,3

 

(k −1)

 

 

 

4

 

 

 

(k−1)

 

 

(k−1)

 

 

ïx1

 

=

 

 

 

x2

+

 

x3

+

 

 

 

 

=

0,089x2

+

0,333x3

+ 4,444;

 

0,9

 

0,9

0,9

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,04

 

 

 

0,01

 

 

 

 

2,2

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

(k)

 

 

(k−1)

 

(k−1)

 

 

 

 

(k−1)

 

 

(k−1)

 

íx2

 

=

 

 

 

x2

+

 

 

x3

 

+

 

 

 

 

 

= -0,019x1

 

+ 0,00476x

3

-1,0476;

 

2,1

 

2,1

 

2,1

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

(k)

 

0,05

 

(k−1)

 

0,07

(k −1)

 

 

1,5

 

(k −1)

 

(k −1)

 

ïx3

 

=

 

 

 

x2

+

 

 

x2

 

+

 

 

 

 

 

 

= 0,0575x1

 

 

- 0,0804x

2

+ 1,724.

 

0,87

 

0,87

 

0,87

 

 

î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

1.1.

 

 

 

 

 

1.1

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

x1(k)

x(2k)

 

x3(k)

 

 

 

 

4,444

–1,0476

 

1,724

 

0

 

 

 

 

 

4,925

–1,1238

 

2,064

 

1

 

 

 

 

 

5,031

–1,1313

 

2,098

 

2

 

 

 

 

 

5,042

–1,1332

 

2,104

 

3

 

 

 

 

 

5,044

–1,1333

 

2,105

 

4

 

 

 

 

 

5,044

–1,1334

 

2,105

 

5

 

 

 

4 5 -

, :

x1 = 5,044; x2 = -1,334; x3 = 2,105.

54

-

k

 

 

i(k)

-

 

i(k−1)

 

£ e ,

(1.39)

 

 

 

 

 

X

X

, i – (i =

 

 

(1.39)

1,n).

i.

 

[1.2, . VIII, §12; 1.3, . III, §10] -

S T :

 

éa11

0

L 0 ù

 

é0 a12

L a1n ù

 

ê

a22

L 0

ú

 

ê

L a2n

ú

S =

êa21

ú

; T = -

ê0 0

ú

ê

L

L

ú

ê L

L

.

 

 

ú

 

ê

an2

 

ú

 

ê

L 0

ú

 

ëan1

L ann û

 

ë0 0

û

S , -

( S ). , -

(1.36), -

, (1.37), .

,

(1.38), ,

.

(1.38) x1(0) -

x1(1) . x(21) ,

(1.38) x1(0) , x1(1) . -

x(31) x1(0) x(20) x1(1) x(21) .

xi(1)

55

x1(1) , …, x(i1)1 x(i+01) , …, x(n0) . k

:

xi(k)

i−1 aij

x(k)j

n

aij

x(kj

−1)

b

i

 

 

 

 

 

 

 

 

= −å

 

å

 

 

, i =1,n.

(1.40)

 

 

 

 

 

j=1aii

 

j=i+1 aii

 

 

aii

 

. 1.8.

56

. -

, . 1.9.

. 1.9. 3

:

1), : U= 220, U’’ = 0.

2), : z1 = 0,5 + j20 , z2 = 0,7 + j30, z12 = 0,4 + j15 .

3): P1 = 570,7 , Q1 =196,9 , P2 =1157,9 , Q2 = 299,8 .

4): U1'(0) = U'2(0) = 220 , U1''(0) = U'2'(0) = 0 .

5)= 0,2 .

. 1. ( –1):

y

 

=

 

 

 

0,5

 

 

+ j

 

 

 

-

20

 

 

= 0,125×10−2

- j0,05,

1

 

0,52 + 202

 

 

0,52

+ 202

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

=

 

 

 

0,7

 

 

+ j

 

- 30

 

 

= 0,777 ×10−3 - j0,0333,

2

 

0,7

2 + 302

0,72

+ 302

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

=

 

 

 

0,4

 

 

+ j

 

 

 

-

15

 

= 0,178×10−2

- j0,0666.

12

 

0,42 +152

 

 

0,4

2

+ 152

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ( –1):

y

11

= (0,125×10−2 + 0,178×10−2 ) - j(0,05 + 0,0666) = 0,303×10−2 - j0,1166 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

22

= (0,777 ×10−2 + 0,178 ×10−2 ) - j(0,0333 + 0,0666) = 0,2557 ×10−2 - j0,0999.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57

3. U = 220 -

( ):

 

 

J1' = -

 

 

 

 

 

P1

 

= -

570,7

= -1,946

, J'2

=

 

 

 

 

P2

 

 

 

=

1157,9

 

 

= 3,039 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 × 220

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 × 220

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3U

 

 

 

 

 

 

 

 

J1'' = -

 

 

-

Q1

= -

-196,9

= 0,517 ,

J'2' =

 

- Q2

 

 

=

-

 

299,8

 

= -0,7868.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3U

 

3 × 220

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3U

 

 

 

3 × 220

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. (1.21):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é

 

0,1166

 

 

 

 

 

 

 

 

- 0,0666

 

 

|

0,303 ×10−2

 

 

 

 

 

 

- 0,178 ×10−2

ù

 

ê

- 0,0666

 

 

 

 

 

 

0,0999

 

 

 

|

- 0,178 ×10−2

 

 

 

 

 

 

0,2557 ×10−2

ú

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

ê- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -ú´

 

ê

0,303 ×10−2

 

 

 

 

- 0,178 ×10−2

 

 

|

 

- 0,1166

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0666

 

 

ú

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

ê

- 0,178

×10

−2

 

 

 

 

0,2557 ×10

−2

 

 

|

 

 

 

0,0666

 

 

 

 

 

 

 

 

- 0,0999

ú

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

û

(1.41)

 

éU' 1

ù

é

 

 

0,517

ù

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

ú

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

êU

' 2 ú

ê- 0,7868ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

´ê

 

 

ú = ê

 

 

 

 

 

 

 

 

ú.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

ú

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

êU'' 1 ú

ê

-1,496 ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

''

 

ú

ê

 

 

3,039

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ëU

2

û

ë

 

 

û

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1.41) , , -

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U'

1

=

 

 

 

0,066

U'

2 -

0,303 ×10−2

U'' 1 +

0,178 ×10−2

 

U'' 2 +

 

 

0,517

 

=

 

 

 

 

 

 

0,1166

0,1166

 

 

0,1166

 

 

0,1166

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,571U'

2 - 2,599 ×10−2 U''

1 +1,527 ×10−2 U''

2 + 4,43;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U'

2

=

 

0,066

 

U'

1 -

0,178 ×10−2

U'' 1 -

0,2557 ×10−2

U'' 2

- 0,7869 =

 

 

 

 

 

0,0999

0,0999

 

 

0,0999

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0999

 

 

 

 

= 0,667U'

1 +1,782 ×10−2 U''

1 - 2,56 ×10−2 U''

2 - 7,88;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

''

 

 

 

0,303 ×10−2

'

0,178 ×10

−2

'

 

 

 

 

 

 

0,0666

 

 

 

 

 

''

 

 

 

1,496

 

 

 

 

 

 

U

 

1

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

1 -

 

 

 

 

U

2 -

 

 

 

 

 

 

 

 

U

2 +

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1166

 

0,1166

0,1166

 

 

 

0,1166

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2,597 ×10−2 U'

1 -1,527 ×10−2 U'

2 + 0,571U''

2 +12,83;

 

 

 

 

 

 

 

 

58

U

''

 

 

0,178 ×10−2

U

'

0,2557

×10

−2

U

'

 

0,0666

U

''

 

 

3,039

 

 

 

2

= -

 

 

 

1 +

 

 

 

 

 

2 +

 

 

1

-

 

 

 

=

 

 

0,0999

 

0,0999

 

 

 

0,0999

0,0999

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= -1,782 ×10−2 U'

1 + 2,56 ×10−2 U'

2 + 0,667U''

1 - 30,42.

 

 

 

 

 

5.

 

(1.40).

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U'

1

= U'

- U' , U'

2

= U'

- U' ,

U''

 

= U''

- U''

, U''

2

= U''

 

- U''

,

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

-

U' 1 = 0,571× 0 - 2,599 ×10−2 × 0 +1,527 ×10−2 × 0 + 4,43 = 4,43 .

U' 1 :

U' 2 = 0,667 × 4,43 +1,782×10−2 × 0 - 2,56 ×10−2 × 0 - 7,88 = -4,92

:

U'' 1 = 2,597×10−2 × 4,43 +1,527×10−2 × 4,92 + 0,571×0 +12,83 =13,02 ;

U'' 2 = -1,782×10−2 ×4,43- 2,56×10−2 ×4,92 + 0,667×13,02 -30,42 = -21,94 .

-

, :

U' 1 = 4,43, U' 2 = -4,92; U'' 1 =13,02 , U'' 2 = -21,94 .

-

.

. 1.2.

1.4.3.4.

. -

59

Y ,

.

 

 

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

U'(k)

U'(k)

U''(k)

U''(k)

 

 

 

 

1

2

1

2

 

0

 

220

220

0

0

 

 

 

 

224,43

215,08

13,02

–21,94

 

1

 

 

 

2

 

219,74

206,50

0,08

–30,14

 

 

 

 

 

 

 

217,35

204,18

–4,56

–33,22

 

3

 

 

 

 

 

216,15

203,06

–6,24

–34,38

 

4

 

 

 

 

 

215,56

202,51

–6,36

–34,84

 

5

 

 

 

 

 

215,28

202,26

–7,09

–35,02

 

6

 

 

 

 

 

215,14

202,13

–7,18

–35,10

 

7

 

 

,

, , .

, ,

, n2,

n3.

-

( ,

. 1.4.3.3.). , ,

.

U& , U& i(k)

, ( U& i(k) )

U& i(k−1) .

, -

[1.6].

, .

60