У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

61257

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-13

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 20.2.2025

Псковский государственный университет

Отчёт

по лабораторной работе №1

«Автоматизация расчета переходных процессов в схемах с управляемыми источниками»

  Выполнил:

студент гр. 0024-04

Васильев А.С.

Проверил: преподаватель

Сохор Ю.Н.

Псков

2012г.


Цель работы
: построить расчетную схему замещения с управляемым источником, составить алгоритм расчета в соответствии с методом контурных токов, построить график переходного процесса.

Задание: 

 R1 = 10 кОм

С1 = 1 мкФ

 U  = 1 В

 Rн  = 100 кОм

 Rвх = 10 Мом

 Rвых = 10 Ом

 k = 104

Рис.1. Исходная схема

Порядок выполнения работы:

  1.  Составить электрическую схему замещения устройства в соответствии с заданием.
  2.  Представить все ветви в виде обобщенных ветвей.
  3.  Составить алгоритм расчета переходного процесса, используя метод

контурных токов.

  1.  Составить программную реализацию алгоритма на языке Scilab.
  2.  Выполнить расчет переходного процесса.


1. Составим электрическую схему замещения устройства

Рис.2. Электрическая схема замещения устройства

Значения параметров схемы:

R1 = 104 Ом C1 = 10-6 Ф R0 = 0 Ом e1 = 1  В

R2 = 104 Ом C2 = 10-6 Ф Rin = 106 Ом e2 = k*URin В

R3 = 104 Ом C3 = 10-6 Ф Rout = 10 Ом k = 104

Rn = 105 Ом

Начальные условия:

Uc10 = 0

Uc20 = 0

Uc30 = 0

2. Представим все ветви в виде обобщённых ветвей и укажем токи

Рис.3. Преобразованная схема.


3. Составим алгоритм расчёта переходного процесса методом контурных токов

Расчетный шаг и время переходного процесса:

dt=0.00000005

Tsum=0.0000035

Выражения для расчёта начальных условий на ветвях с ёмкостями:

Uc10 = U10

Uc20 = U20

Uc30 = U30

Выражения для расчёта параметров обобщённых ветвей

а) неинерционные ветви:

z1 = R0 e1 = 1

z4 = R3 e4 = 0

z5 = R2 e5 = 0

z9 = Rn e9 = 0

z10 = R1 e10 = 0

б) инерционные ветви для метода Эйлера:

z2 = dt/C2 e2 = - U20

z3 = dt/C2 e3 = - U30

z6 = dt/C2 e6 = - U60

в) управляемый источник:

z7 = Rin; z8 = Rout; z87 = - k * z7;  e8 = -k * e7;

Контурная топологическая матрица:

 Ik1 Ik2 Ik3 Ik4

z1 1 0 0 0

z2 0 1 1 0

z3 -1 1 0 0

z4 0 0 -1 0

C =  z5 0 1 0 0

 z6 1 0 0 0

 z7 1 0 -1 0

z8 0 0 1 -1

z9 0 0 0 1

z10 0 1 0 0


4. Программная реализация на языке
SciLab 

clear; // очистка данных

// Ввод параметров  

U=1; R1=10000; R2=10000; R3=10000; k=10000; C1=0.000001; C2=0.000001; C3=0.000001; Rin=10000000; Rout=10; Rn=100000;

// Ввод начальных условий

Uc10=0; Uc20=0; Uc30=0;   

// Ввод расчетного шага dt и времени переходного процесса

dt=0.00000005;  Tsum=0.0000035;  

Nt=floor(Tsum/dt); // расчет числа точек

// Ввод формул для присвоения начальных условий машинным переменным

U30=Uc10; U20=Uc20; U60=Uc30;

// Ввод выражений для расчета сопротивлений и источников неинерционных ветвей

z(1,1) = 0;     e(1) = U;

z(4,4) = R3;    e(4) = 0;

z(5,5) = R2;    e(5) = 0;

z(7,7) = Rin;   e(7) = 0;

z(9,9) = Rn;    e(9) = 0;

z(10,10) = R1;  e(10) = 0;

// Ввод выражений для расчета сопротивлений и источников инерционных ветвей

z(2,2) = dt/C2;  e(2) = - U20;

z(3,3) = dt/C1;  e(3) = - U30;

z(6,6) = dt/C3;  e(6) = - U60;

// Ввод выражений для расчета сопротивлений и источников управляемых ветвей

z(7,7) = Rin; z(8,8) = Rout; z(8,7) = - k * z(7,7);  e(8,8) = -k * e(7);

// Ввод контурной матрицы  

C=[ 1    0,   0,   0;

      0,   1,   1,   0;

     -1,   1,   0,   0;

      0,   0,  -1,   0;

      0,   1,   0,   0;

      1,   0,   0,   0;

      1,   0,  -1,   0;

      0,   0,   1,  -1;

      0,   0,   0,   1;

      0,   1,   0,   0];

// Расчет контурных сопротивлений и проводимостей

Zk = C'*z*C; Yk=Zk^(-1);

// Ввод выражений для объявления массивов, выводимых на графики

Un(1)=0; In(1)=0; t(1)=0;

for n=2:Nt,    //Задание цикла по n 

   //расчет контурных э.д.с.

   ek = C'*e;

   //расчет контурных токов

   ik=Yk*ek;

   //расчет токов и напряжений во всех  ветвях

   i = C*ik; U = z*i - e;

   // Ввод выражений для расчета новых начальных условий  

   U20=U(2); U30=U(3); U60=U(6);

   // Ввод выражений для расчета э.д.с., зависящих от начальных условий

   e(2) = - U20;  e(3) = - U30; e(6) = - U60;

   // Ввод выражений для массивов тока и напряжения, выводимых на график

   Un(n) = U(9); In(n) = i(9);

   // расчет нового значения времени

   t(n) = t(n-1) + dt;

end;        // конец цикла по n

plot2d(t,[-1*Un, -10000*In ],leg='U@I') // построение графиков

xgrid(2) // задание сетки

5. После выполнения программы получаем графики изменения тока и напряжения на нагрузке Rn




1. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук К
2. Тема Дослідження аперіодичних фільтрів Мета вивчення властивостей найпростіших аперіодичних фільтрів д
3. тематические методы Выполнил- Шмидт И
4. 16 Референдум в зарубежных странах, его виды, процедура и правовые последствия
5. Бросить вызов Перевела с английского Валерия Винилова Глава 1 Эми и Дэн Кэхиллы не хотели снова по
6.  Объединяют однолетние и многолетние растения различных семейств- сложноцветных подсолнечник сафлор; бо
7. строительным управлением составила 1500 тыс
8. тема ~ комплекс взаимосвязанных системных программ обеспечивающий поддержку работы всех программ аппаратн
9. Учение о личности в психологии
10. Реферат- Экология города Октябрьского