График АЧХ и ФЧХ расчитан по формулам (3.2) и (3.3) соответственно, приведен на рисунке 3.1
Рисунок 3.1 - График АЧХ и ФЧХ цепи
4 Расчет спектра отклика
Для определения амплитуд гармоник отклика воспользуемся следующей формулой:
(4.1)
Начальные фазы находим по формуле:
(4.2)
Результаты расчетов приведены в таблице 4.1
Таблица 4.1 - Результаты расчета спектра отклика
щ =( 2*рn)/30,
рад/сек
n
,
мВ
рад
0
-
1
0.035
0.995
2
0.031
1.183
3
0.024
1.472
4
0.015
1.372
5
7.074*10-3
1.56
6
1.749
7
5.053*10-3
1.937
8
7.657*10-3
5.267
9
7.86*10-3
5.456
10
6.126*10-3
5.644
11
3.215*10-3
6.21
12
6.398
Спектральная диаграмма представлена на рисунке 4.1
Рисунок 4.1 - Спектральные диаграммы отклика
5 Расчет отклика цепи спектральным методом
Временная функция отклика для 8 гармоник имеет вид (5.1):
(5.1)
Таблица 5.1. - Мгновенные значения напряжения S(t)
t, с
20
30
40
50
60
S(t),А
0.057
-0.023
0.02
-0.02
-001
0.06
По результатам расчетов и данных, приведенных в таблице 5.1, строится график зависимости I1(t) - график отклика, определенный спектральным методом для m гармоник
(m = 8)
Рисунок 5.1 - Временная диаграмма отклика
6 Расчет временных характеристик цепи
Переходная характеристика цепи рассчитывается по формуле (6.1)
(6.1)
Величину hпр находим в новом установившемся режиме при условии действия на входе цепи постоянного тока 1 ампер, сопротивление емкости при этом равняется нулю:
(6.2)
Постоянная времени цепи ф определяется по формуле :
ф = Rэ·С(6.3)
Rэ - сопротивление цепи со стороны зажимов реактивного элемента, при условии, что источник напряжения заменяется коротким замыканием.
Коэффициент А определим по формуле (6.4) при t = (+0):
A = hi(+0) - hпр (6.4)
Емкость в момент t = +0 эквивалентна бесконечному сопротивлению, тогда исходя с анализирующей схемы :
(6.5)
Выполнив все вышеуказанные действия и подставив числовые значения, мы получили:
Таблица 6.1 - Мгновенное значение напряжения I1(t)
t
10-6, с
h(t)
См
0.071
0.138
0.199
0.256
0.31
0.359
0.405
0.447
g(t)
103, См/с
74
69
64
59
55
51
47
44
Импульсную характеристику g(t) получим используя связь между переходной и импульсной характеристиками :
(6.7)
Подставив в формул 6.7 числовые значения, получим:
(6.8)
Рисунок 6.1 - Переходная характеристика цепи
Рисунок 6.2 - Импульсная характеристика цепи
7 Расчет отклика с помощью переходной характеристики
Поскольку за время, равное периоду Т воздействия, временные характеристики практически достигают значения принужденной составляющей, отклик на периодическое воздействие можно найти как повторяющийся отклик на воздействие в виде одиночного прямоугольного импульса:
(7.1)
Таблица 7.1 - Расчет отклика цепи временным методом
t, мс
0,00005
0,0001
0,00015
i(t), mA
0,22
4,8
0,5
0,0002
По расчетным данным, представленным в таблице 7.1, строится график зависимости I1(t) - график отклика, представленный на рисунке 7.1.
Рисунок 7.1 - Отклик, рассчитанный временным методом
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
В процессе расчета курсовой работы проанализировали схему цепи первого порядка в частотной и временной областях.
В результате выполнения работы усвоили спектральный и временной методы анализа цепей. Также было установлено влияние изменения элементов схемы на частотные и временные характеристики цепи. Связь между временными, и частотными характеристиками установлена.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1) Конспект з лекцій «Основи теорії кіл», Ч. 1 /Упоряд.: Л.В. Гринченко,
І.В. Мілютченко - Харків: ХНУРЄ, 2002. - 92 с.
2) Конспект з лекцій «Основи теорії кіл», Ч. 2 /Упоряд.: Л.В. Гринченко,
І.В. Мілютченко - Харків: ХНУРЄ, 2002. - 116 с.
Страницы: 1, 2
