Корни |
|
характеристического |
уравнения |
|||||||
det 1p - A p2 3500 p 2,5 106 |
0 совпадают с ранее |
найденными |
||||||||
|
p 2500 |
1 |
, |
p |
|
1000 |
1 |
. |
|
|
значениями: |
|
2 |
|
|
||||||
1 |
|
с |
|
|
с |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Система дифференциальных уравнений решается различными методами численного интегрирования. Интервал интегрирования определяется
следующим образом |
|
Tинт. 3 5 / pk min |
4 /1000 0,005 с . |
Если для интегрирования используется явный метод Эйлера, то шаг интегрирования можно принять равным значению h 0,01 0,1 / pk max .
В общем случае шаг h 1 / 
A
, где 
A
̶одна из норм матрицы A. Общее
число шагов интегрирования равно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
N |
T |
|
3 5 |
|
pk |
|
|
|
|
30 500 |
|
|
pk |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
инт. |
|
|
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
|
max |
. |
||||||
h |
0,01 0,1 |
|
p |
k |
|
min |
|
|
p |
k |
|
min |
||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Можно видеть, что N пропорционально числу обусловленности матрицы A и может оказаться весьма большим для жестких систем.
ЗАДАНИЕ №5
РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
В цепи, содержащей нелинейный элемент (индуктивный, емкостной или резистивный) и находящейся под действием постоянного напряжения, происходит замыкание или размыкание ключа.
Требуется:
1. Найти и построить временные зависимости токов во всех ветвях цепи и напряжения на нелинейном элементе. По указанию преподавателя вместо напряжения на нелинейном элементе может быть предложено построить напряжение на линейном реактивном элементе. Для расчета использовать: метод кусочно-линейной аппроксимации и метод последовательных интервалов (метод Эйлера).
Варианты домашнего задания
Варианты расчетных схем представлены на рис. 5.1 – 5.36, численные значения величин приложенного сопротивления и параметров линей-
56
ных элементов цепи – в таблице 5.1, характеристики нелинейных элементов – на рис. 5.37 – 5.39.
Первые 16 схем содержат нелинейный реактивный элемент (катушку с ферромагнитным сердечником или вариконд – конденсатор с нелинейным диэлектриком), остальные – нелинейный резистор. Особенности решения задач с нелинейными реактивными и резистивными элементами рассмотрены в методических указаниях.
R1 |
R2 |
|
R3 |
U |
|
|
R4 |
Рис. 5.1
R1 |
U |
|
|
|
|
|
R3 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R4 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R1 |
R2 |
U |
|
|
|
|
|
R3 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R4 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.2 |
R1 |
R2 |
|
R3 |
U |
|
Рис. 5.3 |
Рис. 5.4 |
R1 |
R2 |
U |
|
|
R3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R1 |
R2 |
|
|
|
U |
|
R3 |
Рис. 5.5 |
Рис. 5.6 |
57
R1 |
U |
R2 |
Рис. 5.7
R1 R3 

U
R4
Рис. 5.9
R1 |
R2 |
U |
|
R3 |
R4
Рис. 5.11
|
R1 |
R2 |
|
|
|
U |
|
R3 |
Рис. 5.13
58
R1 |
U
R2 


R3
|
Рис. 5.8 |
R1 |
R2 |
|
R3 |
U |
|
|
R4 |
Рис. 5.10
R1 |
U |
|
|
|
|
|
R3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R4 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.12 |
R1 |
R2 |
|
R3 |
U |
|
Рис. 5.14
R1 |
R2 |
U |
|
|
R3 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.15
R1
R3
U
C
R1 |
U
Рис. 5.17

R3 C
R4
Рис. 5.19
R1 |
R3 |
U |
C |
Рис. 5.21
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R1 |
|
|
|
R2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
U |
|
|
R3 |
|
|
||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.16
R1 R3 

U
C 
R4
Рис. 5.18
R1 |
R3 |
U |
C |
R4
Рис. 5.20
R1 |
R3 |
U |
|
|
C |
|
|
||
|
|
|
|
Рис. 5.22
59
C |
|
U |
|
R2 |
R3 |
|
|
Рис. 5.23 |
|
U C
R3
R1
Рис. 5.25
R1
R2
U
L
Рис. 5.27
R1 |
U |
R2 |
L |
|
||
|
|
|
|
R4 |
|
|
Рис. 5.29 |
|
60
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
R3 |
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.24
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R3 |
|
|
|
U |
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.26
R1 |
U |
L |
R2 |
Рис. 5.28
R1 |
U
L
Рис. 5.30