+
Действующая цена700 499 руб.
Товаров:
На сумму:

Электронная библиотека диссертаций

Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО

Расширенный поиск

Развитие теории и численных методов анализа переходных процессов в электрических цепях радиотехнических устройств

  • Автор:

    Филин, Владимир Алексеевич

  • Шифр специальности:

    05.12.17

  • Научная степень:

    Докторская

  • Год защиты:

    1998

  • Место защиты:

    Санкт-Петербург

  • Количество страниц:

    211 с.

  • Стоимость:

    700 р.

    499 руб.

до окончания действия скидки
00
00
00
00
+
Наш сайт выгодно отличается тем что при покупке, кроме PDF версии Вы в подарок получаете работу преобразованную в WORD - документ и это предоставляет качественно другие возможности при работе с документом
Страницы оглавления работы


ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Основу широких классов радиотехнических устройств различного целевого назначения составляют электрические цепи, работающие в линейном (линеаризованном) режиме. Помимо традиционных аналоговых цепей непрерывного действия к числу линейных могут быть отнесены электрические цепи с дискретно меняющимися параметрами, определяемыми моментами переключения активных приборов. Именно переходные и установившиеся процессы в таких цепях определяют надежность и устойчивость работы конкретного устройства, его энергетические и качественные характеристики. В ряде случаев переходные процессы являются рабочими на всем периоде действия радиоцепей.
В научно-технической литературе уделяется большое внимание теоретическому анализу и инженерным методам расчета переходных процессов в электрических цепях. Однако непрерывный рост сложности исследуемых цепей, ужесточение требований к точности и скорости их расчета, а также сложный характер самих процессов обусловливают необходимость дальнейшего совершенствования методов их анализа.
Использование классической теории цепей и точных аналитических методов расчета переходных процессов для сложных цепей становится все более проблематичным. Известные приближенные аналитические методы имеют, как правило, ограниченную применимость и не в состоянии охватить широкий круг задач радиотехнической практики.
Наиболее перспективными для целей реального проектирования являются методы, полностью ориентированные на применение компьютера, т.е. универсальные по отношению к типам элементов и сложности цепей, с предельно формализованной процедурой составления и численного решения уравнения переходных процессов.
Различным аспектам компьютерного расчета переходных процессов как на этапе составления уравнений, так и на этапе их численного решения

посвящена обширная литература. Среди наиболее значимых работ, отразивших достижения теории цепей в области матрично-топологических методов и положивших начало разработке многих алгоритмов и программ, следует отнести работы П.Н. Матханова, П.А. Ионкина, К.С. Демирчана, В.П. Сигорского, Брайента, Д. Калахана, Л Чуа, И. Влаха, К. Сингхала и др. Методы численного интегрирования дифференциальных уравнений
электрических цепей также детально исследованы в работах отечественных и зарубежных авторов (Ю.В. Ракитский, Г.Е. Пухов, П.А. Бутырин, Гир и другие).
При численном анализе процессов в электрической цепи ее основной математической моделью является дифференциальное уравнение состояния. Известны общие алгоритмы формирования этих уравнений в канонической форме, совместимой со многими численными методами их последующего решения. Однако эти алгоритмы достаточно сложны (особенно при наличии в цепи зависимых источников), требуют выполнения неоправданно громоздких матричных преобразований, дополнительной логической обработки исходных данных и результата.
Использование традиционных методов на этапе численного интегрирования дифференциальных уравнений состояния часто оказывается нерациональным и даже неприемлемым для таких классов задач, как
- быстроизменяющиеся и медленно устанавливающиеся процессы (например радиоимпульсы в высокодобротных полосовых цепях);
- процессы в сложных системах, включающих цепи с распределенными параметрами;
- переходные процессы в цепях с переключениями, в том числе и жесткие процессы.
Применительно к таким, сложным видам процессов трудно назвать численный метод, который был бы свободен хотя бы от одного из следующих недостатков:
- недостаточная точность приближенного решения на шаге;

- большие затраты машинного времени;
- сложность оценки и устранения погрешности;
- громоздкость алгоритма.
Кроме того, ни один из существующих численных методов не приспособлен к особенностям расчета и оптимизации процессов в практических задачах. Так, при анализе и синтезе полосовых цепей, формирующих радиоимпульс заданной формы не возникает задачи расчета высокочастотного (ВЧ) наполнения такого импульса на всем временном интервале его действия, вмещающим сотни и даже тысячи периодов колебаний ВЧ. Как правило, требуется выделить и подробно рассчитать лишь некоторую часть процесса, например, на заднем фронте радиоимпульса.
Другим примером является задача расчета параметров импульсных и широкополосных усилителей, электрических фильтров, формирующих цепей и других сложных линейных систем по заданным отдельным показателям их временных характеристик (например, длительности фронта переходной характеристики, величинам выбросов и т.п.).
В некоторых разновидностях ключевых устройств переходный процесс может быть весьма продолжительным, а основной целью расчета является установившийся режим.
Во всех этих задачах наилучшим был бы численный метод, способный не только выполнять расчет переходного процесса малым шагом в отдельных интервалах времени, но и крупным шагом, максимально быстро, однако без потери точности осуществлять прохождение широких областей процессов, не представляющих интереса для исследователя.
Таким образом, задачи радиотехнической практики диктуют необходимость разработки новой, более эффективной методики расчета переходных процессов в электрических цепях, которая позволяла бы:
- предельно упростить и формализовать составление уравнений переходных процессов;
В соответствии с требованиями, вытекающими из условий применения топологических матриц, при рассмотрении ветви В,, содержащей источник напряжения иосв , создаваемый в данном случае емкостью Св , условное
направление этой ветви должно быть совпадающим с направлением напряжения ив и тока iB этой ветви и встречным по отношению к ивсв , т.е.
ив = -мосе . Таким образом, схема замещения емкостной ветви иосв
(рис. 1,7а) аналогична схеме замещения и (рис. 1.2 а) при RB =0.
На дуальной основе для ветви Bj с источником тока i0LB , создаваемом в
данном случае индуктивностью L , условное направление этой ветви
должно быть совпадающим с направлениями тока iB и напряжения и в на
ней и встречным по отношению к i , т.е. ig = - i , и схема замещения
индуктивной ветви i01B (рис. 1.7 б ) аналогична схеме замещения i0B (рис.
1.1а) при GB =0.
Таким образом, если заменить все емкости Св и индуктивности LB цепи общего вида эквивалентными источниками напряжения иосв и тока i0LB
(рис. 1.7), то цепь приводится к резистивной. Электрическое состояние такой цепи наряду с истинными источниками иащВ и , определяются и
эквивалентными источниками и и i0LB , называемыми переменными
состояния. Связывая дифференциальные уравнения для напряжений иосд на
емкостях и токов i в индуктивностях исследуемой цепи с приведенными
выше решениями матричных уравнений ее резистивного эквивалента, можно существенно упростить задачу вывода матричного уравнения состояния электрической цепи общего вида в форме (1.45).

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Время генерации: 0.165, запросов: 967