4. Семестровое задание № 1 Расчет переходного процесса в линейной электрической цепи Постановка задачи

Необходимо определить законы изменения переменных состояния и выходных переменных в электрической цепи после коммутации. Вариант задается кодом из трех цифр. По первым двум цифрам из таблицы 4.1 выбирается схема замещения электрической цепи. По третьей из таблицы 4.2– данные параметров элементов схемы замещения. В качестве выходных переменных принимаются токи ветвей и напряжения на индуктивности и источнике тока (если эти элементы есть в заданном варианте).

Содержание задания

Для выполнения задания необходимо:

1. Нарисовать схему замещения электрической цепи, указать положительные направления токов ветвей;

2. Определить значения переменных состояния в момент коммутации;

3. Записать уравнения математической модели цепи после коммутации, получить нормальную форму уравнений состояния;

4. Решить уравнения состояния классическим методом;

5. Получить аналитические выражения для выходных переменных;

6. Построить графики переменных состояния, тока ветвей с электрическими емкостями (если они есть в схеме замещения) и напряжений на индуктивностях (если они есть в схеме замещения);

7. Записать матричную форму уравнений состояния и найти их решения, рассчитав в пакете MCAD функцию от матричной экспоненты , построить графики X(t);

8. По виду уравнений состояния получить структурную схему, смоделировать её в пакете VisSim, построить графики X(t).

Таблица 4.1

Таблица 4.1 (окончание)

Примечание. Во всех вариантах, где происходит коммутация в ветви с емкостью или цепь подключается к источнику, на момент коммутации напряжение на этой емкости равно нулю.

Таблица 4.2

№ вар.	Е, В	Ik, А	R, Ом	RК, Ом	L, Гн	С, мкФ			g, Ом–1	r, Ом
1	100	0,10	1000	100	0,2	2,0	2,2	0,80	0,004	250
2	150	0,15	1200	90	0,18	4,3	1,8	0,90	0,002	150
3	250	0,17	910	120	0,16	2,5	1,5	0,92	0,003	300
4	300	0,20	750	80	0,14	4,7	1,3	0,75	0,002	300
5	150	0,18	800	75	0,12	3,3	1,2	0,82	0,005	300
6	120	0,19	1300	120	0,15	2,7	2,0	0,85	0,002	270
7	250	0,17	1100	160	0,12	2,5	1,5	0,94	0,004	200
8	300	0,20	1250	100	0,1	5,0	1,3	0,81	0,001	180
9	150	0,18	900	125	0,15	3,3	1,2	0,78	0,002	210
0	120	0,19	1300	110	0,19	2,7	2,0	0,92	0,003	110

5. Семестровое задание №2

Передаточные функции четырехполюсников

Постановка задачи

Необходимо определить передаточную функцию четырехполюсника по напряжению, комплексный коэффициент передачи и частотные характеристики. Вариант задается кодом из двух цифр. По первой цифре из таблицы 5.1 выбираются значения параметров элементов четырехполюсника, по второй цифре из таблицы 5.2 выбирается схема замещения четырехполюсника.

Содержание задания

Для заданной вариантом схемы замещения линейного четырехполюсника требуется:

1. Найти передаточную функцию и комплексный коэффициент передачи четырехполюсника , где ₀ собственная частота четырехполюсника;

2. Записать аналитические выражения амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик четырехполюсника;

3. построить графики амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик в диапазоне частот 0,1₀ – 5₀, Найти закон изменения напряжения при включение на напряжение – переходную функцию четырехполюсника. Построить график .

Таблица 5.1

Первая цифра варианта	, Ом	, Гн	С, мкФ
1	510	0,2	100
2	630	0,25	50
3	750	0,5	200
4	470	0,4	150
5	910	0,3	120
6	1000	0,6	47
7	560	0,35	68
8	820	0,45	500
9	430	0,15	400
0	560	0,1	300

Таблица 5.2

Примечание. Во всех вариантах ток  0.