курс вар 10 / curswork var 10

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра «Теоретические основы электротехники»

Курсовая РАБОТА

по дисциплине ««Теоретические основы электротехники»»

Тема: «Анализ линейной динамической цепи»

Вариант 10

Санкт-Петербург

2022

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу

Исходные данные:

Рисунок 1. Исследуемая схема

Рисунок 2. Исследуемый сигнал

Параметры цепи:

В курсовой работе необходимо выполнить:

Задача 2.4.

1. Найти характеристики цепи , , .

2. Построить графики , .

3. Получить выражение реакции цепи на аналитически заданное воздействие (с помощью интеграла свертки). Построить график полученной реакции.

4. Получить математическое описание графически заданного одиночного импульса.

5. Записать выражение реакции цепи на графически заданный одиночный импульс. Построить график полученной реакции.

Задача 4.7.

1. Найти передаточную функцию цепи и проверить ее по схемам замещения.

2. Найти переходную характеристику цепи.

3. Найти импульсную характеристику цепи.

4. Изобразить карту нулей и полюсов.

5. Записать формулы частотных характеристик цепи. Построить графики АЧХ и ФЧХ.

6. Найти изображение воздействия, аналитически заданного в задаче 2.4.

7. Получить операторным методом реакцию цепи на воздействие, аналитически заданное в задаче 2.4.

8. Найти изображение воздействия, графически заданного в задаче 2.4.

9. Получить операторным методом реакцию цепи на воздействие, графически заданное в задаче 2.4.

Дата выдачи задания:

Дата сдачи реферата:

Дата защиты реферата:

Аннотация

Курсовая работа представляет собой анализ динамической цепи первого порядка во временной области и операторным методом. Определяются переходная, импульсная и весовая характеристики динамической цепи, реакция цепи на воздействие, заданное аналитически и графически, частотные характеристики. В курсовой работе используются интеграл свёртки, формула делителя токов, метод двойного дифференцирования.

Summary

The coursework represents analysis of a first-order dynamic circuit in the time domain and with an operator method. The transient, pulse and weight characteristics of the dynamic circuit, the reaction of the circuit to the impact specified analytically and graphically, and frequency characteristics are determined. The coursework uses the convolution integral, the current divider formula, and the double differentiation method.

введение

Целью курсовой работы является освоение фундаментальных характеристик, базовой терминологии, основных методов анализа и расчета линейных динамических цепей и применение их на практике.

1. Расчёт переходных процессов во временной области

1. Найти характеристики цепи , , :

Расставим направления токов и полярность:

1. : Нулевые начальные условия: . Примем .

2. : ,

3. 

Составим эквивалентную схему:

Тогда:

4. :

5. 

Тогда:

2. Построить графики , .

Рисунок 3. График h(t)

Рисунок 4. График h1

3. Получить выражение реакции цепи на аналитически заданное воздействие (с помощью интеграла свертки). Построить график полученной реакции.

Рисунок 5. График полученной реакции

4. Получить математическое описание графически заданного одиночного импульса.

Импульс имеет вид:

Рисунок 6. Импульс

Используем метод двойного дифференцирования:

Рисунок 7. Двойное дифференцирование

Рисунок 8. Двойное дифференцирование

Тогда:

5. Записать выражение реакции цепи на графически заданный одиночный импульс. Построить график полученной реакции.

Рисунок 9. График полученной реакции

2. Расчёт переходных процессов в операторной области

2.1 Найти передаточную функцию цепи и проверить ее по схемам замещения.

Расставим направления токов и полярность:

1. : Нулевые начальные условия: . Примем .

2. Переход

Проверим по схемам замещения:

2.2. Найти переходную характеристику цепи.

Тогда:

2.3. Найти импульсную характеристику цепи.

Тогда:

2.4. Изобразить карту нулей и полюсов.

Нули функции:

Полюса функции:

Рисунок 10. Карта нулей и полюсов

2.5. Записать формулы частотных характеристик цепи. Построить графики АЧХ и ФЧХ.

Рисунок 11. График АЧХ

Рисунок 12. График ФЧХ

2.6. Найти изображение воздействия, аналитически заданного в задаче 2.4.

2.7. Получить операторным методом реакцию цепи на воздействие, аналитически заданное в задаче 2.4.

Полученная реакция равна реакции, найденной в пункте 1.2.

2.8. Найти изображение воздействия, графически заданного в задаче 2.4.

2.9. Получить операторным методом реакцию цепи на воздействие, графически заданное в задаче 2.4.

Полученная реакция равна реакции, найденной в пункте 1.3

заключение

В процессе выполнения курсовой работы были получены практические навыки в нахождении фундаментальных характеристик линейной динамической цепи во временной области, области изображений, а так же в частотной области. При выполнении анализа различными методами полученные результаты совпали.

список использованных источников

1) ОСНОВЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ / Ю. А. БЫЧКОВ, В. М. ЗОЛОТНИЦКИЙ, Э. П. ЧЕРНЫШЕВ, А. Н. БЕЛЯНИН, - 2 изд. - СПб., Москва, Краснодар: ЛАНЬ, 2008.

2) СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ОСНОВАМ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ. УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ / Под ред. Ю.А. Бычкова, В.М. Золотницкого, Э.П. Чернышева, А.Н. Белянина, Е.Б. Соловьевой. - СПб., Москва, Краснодар: ЛАНЬ, 2011.

3) draw.io - построение цепей и графиков

4) geogerba – построение графиков

25