- •Глава 10
- •10.1.2. Единичная и импульсная функции.
- •10.1.3. Переходные и импульсные характеристики цепи и их связи с передаточными функциями
- •10.2. Интеграл наложения с использованием переходных характеристик
- •Отметим, что используя обобщенные функции, возможно записать формулу для расчета реакции цепи компактнее. Для этого перепишем воздействие в виде
- •Пример 10.4
- •10.3. Интегралы наложения с использованием импульсных характеристик
- •10.4. Переходные процессы при воздействии одиночных импульсов
- •10.4.1. Классический метод анализа
- •10.4.2. Операторный метод анализа
- •10.5. Расчет электрических цепей при воздействии периодически повторяющихся импульсов
- •Контрольные вопросы
10.3. Интегралы наложения с использованием импульсных характеристик
Как и в предыдущем параграфе будем обозначать воздействие на электрическую цепь через , а реакцию цепи – . Пусть также известна соответствующая переходная импульсная характеристика цепи . В зависимости от вида воздействия и реакции переходная характеристика может быть переходным импульсным сопротивлением , переходной импульсной проводимостью , переходной импульсной характеристикой по току или напряжению . Тогда
а) |
б) |
|
|
Рис. 10.11 |
расчет реакции электрической цепи на воздействие будем проводить следующим образом:
1) представим входной сигнал в виде последовательности импульсов длительностью (рис. 10.11,а);
2) реакцию цепи на каждое импульсное воздействие определяем через переходную характеристику цепи;
3) результирующую реакцию цепи от всей системы импульсных воздействий находим исходя из принципа наложения (рис. 10.11,б).
В табл. 10.2 показан порядок получения реакции цепи от каждого импульсного воздействия.
Таблица 10.2
Временной интервал |
Подключаемое воздействие |
Реакция от подключенного воздействия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
… |
… |
|
|
|
Согласно принципу наложения реакцию цепи можно рассчитать как сумму реакций от каждого импульсного воздействия в отдельности
.
Переходя к пределу и считая , получим
, (10.5)
или в другой форме: .
Импульсную характеристику цепи проще всего получать из пе-
реходной характеристики , выполняя операцию обобщенного дифференцирования (10.3). В случае, когда входной сигнал задан в виде кусочно-аналитической функции (рис. 10.12), интеграл наложения записывается отдельно для каждого временного интервала: |
|
Рис. 10.12 |
при ;
при , ;
при , .
Из приведенных примеров видим, что использование импульсных характеристик позволяет проще производить запись интегралов. Затруднения обычно возникают при определении самих импульсных характеристик.
Пример 10.5
Рассчитать ток при подключении цепи (рис. 10.13,а) к источнику напряжения , график которого показан на рис. 10.13,б.
а) |
|
б) |
|
Рис. 10.13 |
Решение
Сначала вычислим реакцию цепи при включении на постоянное напряжение . В главе 9 получено вырежение:
,
тогда переходная проводимость имеет вид
.
Импульсную характеристику находим, выполняя операцию обобщенного дифференцирования:
.
Для расчета реакции цепи на воздействие сложной формы используем (10.5). В интервале времени закон изменения тока:
.
В интервале времени ток в цепи
.