4.1. Определить и построить переходную и импульсную характеристики четырехполюсника для входного тока и выходного напряжения.
Так как по условию коммутация представляет собой подключение к заданной цепи источника напряжения, то можем сказать, что заданная схема имеет нулевое независимое начальное условие: 
Для определения заданных характеристик используем операторный метод расчета переходных процессов.
Рис.17 Схема четырехполюсника
Импульсные характеристики определяем как:
Строим графики полученных функций:
Рис.18 Переходные характеристики четырехполюсника
Рис.19 Импульсные характеристики четырехполюсника
Покажем связь между переходной и передаточной функциями:
При расчете в п.2 было получено: 
4.2 Переключатель Кл перевести в положение 2 в момент времени, когда входное напряжение u3(t)=0, du3/dt> 0, т.е. в момент начала положительного импульса напряжения u4(t). Это условие будет выполнено при равенстве аргумента входного напряжения (wt + ψu3) = 2kπ, где k = 0, 1, 2, 3. Рассчитать и построить графики изменения тока iвх и напряжения uвых четырехполюсника при подключении его к клеммам с напряжением u4(t) в момент времени t=(2kπ - ψu3)/w с учетом запаса энергии в элементах цепи от предыдущего режима.
а) на интервале t [0+, T], где T – период изменения напряжения u4;
При расчете в п.2.1. определено комплексное значение токов и напряжений цепи при воздействии входной синусоидальной ЭДС:
Таким образом, заданному моменту переключения источника напряжения соответствует 
.
Рис.20 Схема переключения режима питания четырехполюсника
Соответственно, ток через катушку в момент коммутации (независимое начальное условие): 
.
Используя расчеты по п.4.1. закон изменения тока через катушку ищем в виде:
Принужденная составляющая тока:
Напряжение на катушке:
Ток на входе цепи:
Рассчитываем законы изменения параметров цепи в момент переключения полярности входного напряжения:
При периоде 
момент переключения 
Соответственно, ток через катушку для этого момента времени
.
Аналогично положительному полупериоду рассчитываем:
Принужденная составляющая тока:
Напряжение на катушке:
Ток на входе цепи:
Таким образом, можем записать законы изменения входного тока и выходного напряжения цепи при заданном импульсном воздействии:
Построим графики iL(𝑡), 𝑖вх(𝑡) и Uвых(𝑡) при 𝑡∈(0, 𝑇):
iL, А
|
| Uвых(t), В
|
| iвх(t), А
|
| t, секунды
|
| t, секунды
|
| t, секунды
|
Рис.21 Графики переходных процессов в цепи
б) С помощью среды MATLAB построим графики iL(𝑡), 𝑖вх(𝑡) и Uвых(𝑡)
при 𝑡∈(0, 5𝑇):
| iL, А
|
| Uвых(t), В
|
| iвх(t), А
|
| t, секунды
|
| t, секунды
|
| t, секунды
|
Рис.22 Графики переходных процессов в цепи
Дата: 2018-12-21, просмотров: 615.
