Порядок расчета переходных процессов операторным методом
1. Рассчитать независимые начальные условия (ННУ) по схеме до коммутации и определить дополнительные источники
2. Вычертить операторную схему замещения для схемы после коммутации и составить для нее уравнения, используя один из методов расчета ЭЦ (законы Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых потенциалов и т. д. )
3. Свести составленную систему к выражению для операторного переходного тока или напряжения, представив его в виде отношения двух полиномов
4. Воспользовавшись теоремой разложения найти оригинал переходного тока или напряжения
Пример расчета переходного процесса операторным методом в цепи первого порядка
1. Рассчитать независимые начальные условия (ННУ) по схеме до коммутации и определить дополнительные источники
До коммутации в схеме был режим постоянного тока, поэтому .
По законам Кирхгофа
Таким образом дополнительный источник в операторной схеме замещения цепи после коммутации ec =uc(0)/p=66.7/p.
2. Вычертить операторную схему замещения для схемы после коммутации и составить для нее уравнения, используя один из методов расчета ЭЦ (законы Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых потенциалов и т. д. )
По методу контурных токов составим уравнения для этой схемы
В этих уравнениях операторное выражение для источника постоянного эдс e(p) равно
С учетом исходных числовых данных
3. Свести составленную систему к выражению для операторного переходного тока или напряжения, представив его в виде отношения двух полиномов
Решение системы дает выражение для операторного контурного тока I11(p)
Операторный ток I1(p) равен контурному току I11(p).
4. Воспользовавшись теоремой разложения найти оригинал переходного тока
По результатам предыдущих пунктов
Определим корни полинома знаменателя M(p)=0
30p2+2 106p=0
P1=0 p2=-66666.6
Производная полинома знаменателя
По теореме разложения
N(p1)=107
N(p2)=106
Пример расчета переходного процесса операторным методом в цепи второгопорядка
1. Рассчитать независимые начальные условия (ННУ) по схеме до коммутации и определить дополнительные источники
Уравнения по законам Кирхгофа для схемы имеют вид:
Решение записанной системы с учетом числовых значений исходных данных и с учетом дает:
, , ,
, .
Для нахождения составляется уравнение по второму закону Кирхгофа для контура 1 , 2 , 3 .
,
откуда .
Таким образом независимые начальные условия (ННУ) схемы
Следовательно, источники реактивных элементов в операторной схеме цепи
2. Вычертить операторную схему замещения для схемы после коммутации и составить для нее уравнения, используя один из методов расчета ЭЦ (законы Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых потенциалов и т. д. )
Расчет переходного процесса операторным методом следует начинать с составления операторной схемы после коммутации . При этом надо учесть, что в операторной схеме изображение по Лапласу постоянных источников имеет вид:
Расчет операторной схемы можно провести, например, методом контурных токов I11(p), I22(p). При этом
Операторный ток
После подстановки числовых значений параметров схемы:
Символьное решение в системе MathCAD с помощью решающего блока
Given
…………..
Find(I11,I22) →
позволяет получить операторное выражение для тока
Тогда оригинал переходного тока
где p1, p2, p3, … – корни знаменателя
После подстановок числовых данных
Дата добавления: 2020-03-21; просмотров: 934;