Решебник курсовой работы по ТОЭ. Тема 4 «Анализ линейной цепи», СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
им. В.И. Ульянова (Ленина)

Тема 4. АНАЛИЗ ЛИНЕЙНОЙ ЦЕПИ

Целью курсовой работы является усвоение различных методов качественного и количественного анализа линейных цепей.

Список решенных вариантов курсовой работы на тему 4 «Анализ линейной цепи», СПбГЭТУ «ЛЭТИ» вы можете посмотреть ниже:

4.1. Задание к курсовой работе

В курсовой работе необходимо выполнить следующие пункты:
1. Анализ цепи во временной области. Анализу подлежит одна из цепей, схемы которых заданы в табл. 4.1 тройками чисел [3] в соответствии с номером варианта задания. Независимые начальные условия нулевые. В момент времени t=0 на вход цепи подан сигнал в виде ступенчатой функции напряжения U1δ1(t) или тока I1δ1(t), где U1=1 B; I1=1 A. Фактически нормированные параметры R-, L-, C- элементов заданы соответственно в омах, генри,
фарадах. Требуется:
1.1. Составить уравнения состояния цепи для t≥0.
1.2. По уравнениям состояния аналитическим расчетом во временной области найти переходную характеристику h₁(t) для реакции и построить ее график. В предлагаемых цепях реакцией (т. е. выходным сигналом) является напряжение нагрузки u₂(t) или ток нагрузки i₂(t).

2. Анализ цепи операторным методом при действии одиночного им-
пульса на входе.
В момент времени t=0 на вход цепи, заданной в п. 1, при нулевых независимых начальных условиях подается сигнал в виде одиночного импульса напряжения или тока, форма которого приведена на рис. 4.1, а параметры – в табл. 4.2. Требуется:
2.1. В соответствии с номером выполняемого варианта определить функцию передачи напряжений H_U(s) или токов H_I(s). Осуществить проверку функции передачи при s=0 и s→∞ представить соответствующие этим значениям схемы замещения цепи.
2.2. Найти нули и полюсы функции передачи и показать их расположение на плоскости комплексной частоты. По значениям полюсов функции передачи дать заключение о характере и практической длительности переходного процесса.
2.3. Определить переходную h₁(t) характеристику цепи, сравнить с найденной в п. 1.2 задания. Проверить h₁(0) и h₁(∞) по аналитическому выражению h₁(t) и непосредственно по схеме цепи.
2.4. Определить изображение по Лапласу входного одиночного импульса.
2.5. Определить изображение выходного сигнала и далее найти реакцию i₂(t) или u₂(t) во временной области. Построить графики входного и выходного сигналов на одном рисунке.

3. Анализ цепи частотным методом при действии одиночного импульса на входе.
Условия заданы в п. 2 задания. Требуется:
3.1. Используя найденное в 2.1 выражение H_U(s) или H_I(s), вычислить и построить графики АЧХ и ФЧХ функций передачи цепи H_U(jω) или H_I(jω). Произвести проверку АЧХ при ω=0 и ω→∞.
3.2. Определить полосу пропускания цепи по уровню 0,707|H(jω)|_max.
3.3. Найти и построить амплитудный и фазовый спектры входного одиночного импульса. Найти ширину амплитудного спектра по уровню 0,1|F₁(jω)|_max или критерию, предложенному преподавателем.
3.4. Сопоставить спектры входного импульса с частотными характеристиками цепи. Дать предварительное заключение об ожидаемых искажениях сигнала на выходе цепи. Сравнить эти качественные оценки с сигналом на выходе, полученным в п. 2.5 задания.
3.5. Построить графики амплитудного и фазового спектров выходного сигнала, используя графики пп. 3.1, 3.3 задания. Проконтролировать площадь реакции по значению ее спектра при ω=0.

4. Анализ цепи частотным методом при периодическом воздействии.
На вход цепи подан сигнал в виде периодической последовательности импульсов напряжения или тока. Форма сигнала приведена на рис. 4.1, параметры – в табл. 4.2. Требуется:
4.1. Разложить в ряд Фурье заданный входной периодический сигнал. Построить его амплитудный и фазовый дискретные спектры.
4.2. Построить на одном графике заданный входной периодический сигнал и его аппроксимацию отрезком ряда Фурье. Число гармоник отрезка ряда Фурье определяется по уровню 0,1A_km , где A_km – максимальная составляющая амплитудного спектра, или по другому критерию, предложенному преподавателем.
4.3. Используя рассчитанные в п. 3.1 задания АЧХ и ФЧХ, найти реакцию цепи в виде отрезка ряда Фурье с числом гармоник, определенным для входного сигнала.
4.4. Построить амплитудный и фазовый дискретные спектры выходного сигнала. Построить график выходного сигнала, найденного в п. 4.3 задания, в одном масштабе рядом с графиком аппроксимированного входного сигнала.
4.5. Дать заключение об искажении сигнала на выходе цепи.

Максим 14 сентября, 2019

Posted In: Курсовая работа, Метод пространства (переменных) состояний, Переходные процессы в линейных электрических цепях, Периодические несинусоидальные токи, Платные работы, СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Спектры функций, ТОЭ