Включение пассивного двухполюсника к источнику непрерывно меняющегося напряжения (интеграл Дюамеля)



 

 

Реакция цепи на единичную функцию 1(t), называемую функцией Хэвисайда, называется переходной характеристикой цепи

 

 

Входной сигнал - может быть напряжением (током).

Выходной сигнал – либо ток, либо напряжение на элементах.

 

Переходные характеристики численно равны току или напряжению на соответствующих элементах.

RL – цепь: ;  ;

  

 

 

RC – цепь: ; ;

Интеграл Дюамеля можно определить при произведении входных сигналов.

Пусть непрерывно изменяющаяся функция.

 

запишем входной сигнал из этих сигналов  ,

идущих друг за другом непрерывно с одинаковым интервалом  .

Каждый скачок запаздывает на  , т.е. действует в момент  .

 

 

Элементарные скачки имеют знак «+» для возрастающей  , «-» - для убывающей.

Реакция цепи:

1) При действует скачок и реакция цепи будет  

2) При скачок и реакция цепи: .

3) Скачки включаются непрерывно от до и суммарная реакция цепи:

4)         

                                                          Интеграл Дюамеля

 

 

 

 

Примечание: интеграл Дюамеля применим также для входного сигнала, представляющего собой

                  кусочно-аналитическую функцию.

Задача:

Определить:

 

, где  

 ;

                                           

 

Глава 8. Операторный и спектральный анализ цепи.

Операторный метод расчетов переходных процессов

 8.1.1. Метод преобразований по Лапласу.

Недостатком классического метода является сложность решения дифференциальных уравнений 2-ого порядка и выше.

Преимущество операторного метода простота записи начальных условий. Они сразу обозначаются на схеме и учитываются при расчете.

 

Суть метода:

 

1)  

, где   

2) Идет расчет цепи в операторной форме: при этом упрощаются операции интегрирования и дифференцирования. Вместо дифференциальных уравнений решаются алгебраические, интегрированные

 

3) Обратно по времени:

 

  

 

Изображение некоторых функций по Лапласу

 

1) ,  

   

 

 

2)  

 

 

 

     ,         

 

3)    

 

  , где     

 

  

 

Пример:  

                  

 

4) Выражение функций, связанных интегрированием и дифференцированием.

  

 

(1)

 

   (2)

При начальных условиях    

 

Заметим, что в этом методе заменяется на  

 

 

 

   (3)

 

        (4)

 

 

Заменяем на  

Аналогичные выражения получатся при интегрировании.

Закон Ома в операторной форме.

 

    

 

 

1) При нулевых начальных условиях:

 

 

 

 

2) Ненулевые начальные условия:

 

 

 

  

  

 

 

Если ненулевые начальные условия, то добавляем

 

 

 

 

 

2 закон Кирхгофа  для этой схемы:  

   

 

Общий случай закона Ома:

 

 

 

 

 

 

Законы Кирхгофа в операторной форме.

1з.К.:

2з.К.:    

 

 

При нулевых начальных условиях:  

 

Методы расчета в операторной форме.

Законы Кирхгофа в операторной форме похожи по написанию на законы Кирхгофа для цепи постоянного тока, поэтому похожи на все методы расчета.

Например, метод узловых потенциалов (МУП):

 

 

 

8.1.5. Переход от изображения к оригиналу. Теорема разложения.

Переход совершается следующим способом:

 

1)    

 

2) по таблицам ;

 

3) по теореме разложения:

 

, где

 

не имеет кратных корней.

 

теорема разложения

 

Пример:    

 

 

Приравниваем  :

 

  

 

 

 

 

 

  

 

 

 

По теореме разложения:

 

  

 

 


Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 388; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!