![]() |
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Компьютерное исследование переходного процесса в линейной ЭЦ ⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4
5.1. Построение переходного процесса (корни Расчет выполнен в пакете Matlab. Программа расчета приведена в Приложении 2. Рис. 19. Переходный процесс в линейной ЭЦ, корни 5.2. Построение переходного процесса (корни Расчет выполнен в пакете Mathcad. Программа расчета приведена в Приложении 3 Рис. 20. Переходный процесс в линейной ЭЦ, корни Для оценки скорости затухания колебаний используем декремент колебаний где δ - коэффициент затухания, δ =500;
Итого, Заключение (выводы). В заключении должны быть отражены основные результаты исследования и их соответствие техническому заданию. В качестве примера приведем следующий вариант заключения. Проведено исследование ЭЦ в трех режимах работы. В линейной ЭЦ (режим 1) расчет выполнен методом наложения решений ЭЦ с постоянным ИЭЭ и гармоническим ИЭЭ. Результаты расчетов проверены по балансу мощностей и векторным диаграммам. В линейной ЭЦ (режим 2) расчет выполнен классическим (или операционным) методом. Корни В нелинейной ЭЦ по завершении режима 3 методом эквивалентного источника напряжения определены ток, напряжение, электрический заряд, магнитный поток в элементах ветви с НЭ. В линейной (нелинейной – УИРС) ЭЦ проведено исследование переходного процесса методом компьютерного моделирования в среде Matlab. Приложение 1 Изображения F(p) и оригиналы f(t) по Лапласу
Приложение 2 Применение программы Matlab к построению uC(t), iL(t) по уравнениям состояния (корни α 1 и α 2 вещественные) Для решения задачи на компьютере представляем систему уравнений переменных состояния (76) в матричной форме [8]:
Матрица начальных условий:
Определяем собственные числа матрицы коэффициентов переменных состояния: Строим характеристическое уравнение и находим его корни:
Значения корней Далее находим следующие величины: - постоянные времени ЭЦ - шаг интегрирования
- временной интервал интегрирования
- число шагов интегрирования Начальные условия переходного процесса:
Для контроля расчета используем установившиеся значения:
Моделирование переходного процесса выполняется в пакете программ Matlab. Программа расчета % Программа расчета ЭЦ while 1 u=menu('Ваш выбор: ', 'Ввод матриц', 'Расчет', 'Настройка графиков', 'Выход'); switch u case 1 A=input('Матрица А=') B=input('Матрица В=') x0=input('Начальные условия =') E=input('Напряжение питания ='); t=0: 0.1: 1; case 2 C=eye(size(A)); D=zeros(size(C, 1), size(B, 2)); sys=ss(A, B, C, D); U=E+0*t; y=lsim(sys, U, t, x0); subplot(2, 1, 1) plot(t, y(:, 1)) grid % xlabel('Время t, c'); ylabel('Напряжение на конденсаторе С, В '); subplot(2, 1, 2) plot(t, y(:, 2)) grid xlabel('Время t, c'); ylabel('Ток в индуктивности L, A'); case 3 h=input('Временной шаг ='); T=input('Конечное время ='); t=0: h: T; case 4 disp('Конец') break end end В командном окне представлено меню: «Ваш выбор», «Ввод матриц», «Расчет», «Настройка графиков», «Выход». 1. В меню выбрать «Ввод матриц». 2. Ввести матрицы коэффициентов уравнения состояния, начальные условия, величину ЭДС Е. 3. В меню выбрать «Расчёт». 4. Получить графики 5. В меню выбрать «Настройка графиков». 6. Обозначить оси: 7. 8. В меню выбрать «Выход». Для исследуемого примера ЭЦ полученные зависимости Приложение 3 Применение программы Mathcad к построению uC(t), iL(t) (корни α 1 и α 2 комплексно- сопряженные) 1) Запускаем «Mathcad 15» 2) На приборной панели: А именно: 3) Вводим функцию: 4) Ниже вставляем график типа «X-Y». Если все операции выполнены верно, то видим: 5) Вводим параметры I(t) и t на оси Y и X соответственно. Пределы для графика выбираем следующие: 6) Щелкаем правой кнопкой мыши по графику, выбираем «Формат». Ставим флажок рядом с «Ось Y». Даём название для оси Y «Ток, А». Ставим флажок рядом с «Ось Х». Даем название для оси Х «t, с» Аналогично получаем график зависимости UС(t). Полученные зависимости приведены на рис. 20. Библиографический список 1. Атабеков Г.Н. Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи: Учебник для вузов. Лань, 2009. 2. Атабеков Г.Н. Теоретические основы электротехники. Нелинейные электрические цепи. Электромагнитное поле: учебное пособие / Г.Н.Атабеков – Санкт-Петербург: Москва: Краснодар: Лань, 2010-432с. 3. Лавров В.Я. Линейные электрические цепи. Установившиеся режимы: учебное пособие/В.Я. Лавров – СПБ: ГУАП 2010. 4. Лавров В.Я. Основы теории цепей. Переходные процессы: учебное пособие/В.Я.Лавров –СПб: ГУАП, 2012 5. Колесников В.В. Основы теории цепей. Установившиеся режимы. Текст лекций. Санкт-Петербург, ГУАП, 2006 6. Колесников В.В. Основы теории цепей. Переходные процессы четырехполюсника: текст лекций. СПб, ГУАП, 2006. 7. Атанов В.А. Основы теории цепей. Расчет цепей с управляемыми источниками. Методические указания к курсовой работе. СПб, ГУАП, 2011. 8. Герман-Галкин С.Г. Matlab. Проектирование мехатронных систем на ПК. -СПб, КОРОНА-Век, 2008.
Содержание Введение………………………………………………………………………….3 Техническое задание на курсовую работу……………………………………..3 Варианты заданий………………………………………………………………..7 1. Исследование линейной ЭЦ с постоянным и гармоническим ИЭЭ (стационарный режим)…………………………………………………………………12 1.1 Обоснование выбора метода расчета……………………………………..12 1.2 Расчет ЭЦ с постоянным ИЭЭ…………….................................................13 1.2.1 Расчет ЭЦ методом эквивалентных преобразований………………….13 1.2.2 Расчет ЭЦ методом узловых напряжений………………………………15 1.3 Расчет ЭЦ с гармоническим ИЭЭ..………………………………………..17 1.3.1 Расчет ЭЦ в комплексной форме методом узловых напряжний……..17 1.3.2 Построение векторных диаграмм токов и напряжений на комплексной плоскости………………………………………………………………………..22 1.4 Расчет результирующих токов и напряжений ветвей ЭЦ ( 2. Исследование переходного процесса в линейной ЭЦ классическим методом……………………………………………………………………………….24 2.1 Составление уравнений переходного процесса………………….………24 2.2 Определение начальных значений токов и напряжений ( 2.3 Определение установившихся значений токов и напряжений ( 2.4 Формирование дифференциальных уравнений…………………………29 2.5 Определение корней α 1 и α 2 характеристического уравнения………….30 2.6 Определение нулей p1 и p2 операционного сопротивления 2.7 Определение постоянных интегрирования (корни α 1 и α 2 вещественные)………………………………………………………………………………35 2.8 Определение постоянных интегрирования (корни α 1 и α 2 комплексно-сопряженые).........................................................................................................37 3. Исследование переходного процесса в линейной ЭЦ операционным методом……………………………………………………………………………….40 3.1 Построение операционной схемы замещения……….…………..……….40 3.2 Определение изображений 3.3 Определение оригиналов 4. Формирование уравнений состояния ЭЦ…………………………………..46 4.1 Составление уравнений состояния линейной ЭЦ……….…………….....46 4.2 Составление уравнений состояния нелинейной ЭЦ (УИРС)…………....47 4.3 Расчет нелинейной ЭЦ в установившемся режиме……….……………..49 5.Компьютерное исследование переходного процесса в линейной ЭЦ……51 5.1 Построение переходного процесса (корни 5.2 Построение переходного процесса (корни Заключение (выводы)………………………………………………………..54 Приложение 1. Изображения F(p) и оригиналы f(t) по Лапласу.…………55 Приложение 2. Применение программы Matlab к построению uC(t), iL(t) по уравнениям состояния (корни α 1 и α 2 вещественные)…………………….55 Приложение 3. Применение программы Mathcad к построению uC(t), iL(t) (корни α 1 и α 2 комплексно- сопряженные)………………………................58 Библиографический список…………………………………………………59
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 1300; Нарушение авторского права страницы