Дифференциальные уравнения для электрической цепи

 

Министерство Образования Российской Федерации

ИрГТУ

 

Кафедра АПП

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

по математике

 

 

 

 

Выполнил: студент группы АТП-05-1

 

Поверил: профессор

Баев А. В.

 

 

 

 

 

Иркутск

2007 г

Задание.

 

1.   Для заданной электрической цепи составить дифференциальные уравнения при входном воздействии типа скачка.

2.   Применить к полученному уравнению преобразование Лапласа при нулевых начальных условиях.

3.   Решить уравнение операторным методом.

4.   Построить переходный процесс.

5.   Записать выражение и построить частотные характеристики цепи: АЧХ, ФЧХ, ДЧХ, МЧХ и АФЧХ (амплитудно-фазовую характеристику).

6.   Описать динамику вашей цепи в терминах пространства состояния.


Схема электрической цепи




                                                                           Дано:

                                                                                                            R = 5

                                                                                                             L = 10

                                                                                                             C = 12



       

                          




;    




 При подстановке данных получаем окончательное дифференциальное уравнение:



Применим преобразование Лапласа и запишем передаточную функцию для данной цепи




Решаем характеристическое уравнение:

 


                                                                                                                         

 

                               График переходного процесса


                           

Заменим  P = , получая комплексную переменную:



Решаем алгебраически:

АФЧХ  :   


ДЧХ :                      

ФЧХ : 

 

С помощью MathCAD строим все виды характеристик цепи:


                     Графики частотных характеристик цепи:


ДЧХ и МЧХ:

 


АЧХ:


ФЧХ:


АФЧХ:



  Опишем динамику нашей  цепи в терминах пространства состояния.

Компактная форма:

Составляем матрицу A:


        


Составляем матрицу единичную матрицу Ep:


        

Выражение для передаточной функции:



Составляем матрицу из алгебраического дополнения:


Составляем транспонированную матрицу:



Находим определитель ∆





Выражение для передаточной функции:



При подстановке данных, получаем:



Дискретная форма.


Передаточная функция равна:


Находим корни корни характеристического уравнения:



Из таблицы оригиналов и значений:



Произведем подстановку  данных:



Разделим числитель и знаменатель на  z в max  степени:


Следовательно:


где m- максимальная степень z, L- максимальная степень z в знаменателе:


Находим, целю часть:

Следовательно:


График дискретной функции :


Министерство Образования Российской Федерации ИрГТУ   Кафедра АПП                

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ