- •Введение
- •Раздел 1 «имитационное моделирование электрон- ных схем в программе «electronics workbench»
- •Глава 1. Интерфейс программы «electronics workbench»
- •§1. Общие сведения
- •§2. Источники питания
- •§3. Пассивные элементы
- •§4. Диоды
- •1. Полупроводниковый диод.
- •§5. Транзисторы
- •§6. Аналоговые микросхемы
- •§7. Измерительные приборы
- •§8. Библиотека Miscellaneous
- •§9. Элементная база
- •Источники тока
- •Источники постоянного тока
- •Источники переменного тока
- •Резисторы
- •Конденсаторы
- •Индуктивные элементы
- •Глава 2. Исследование вах полупроводниковых приборов
- •§1. Исследование вах диодов и стабилитронов
- •§ 2. Исследование вах биполярных транзисторов
- •Глава 3. Схемы на транзисторах
- •§1. Усилитель переменного тока на транзисторе
- •§2. Электропривод постоянного тока на транзисторном ключе
- •Глава 4. Решение типовых электротехниче-
- •§1. Расчёт разветвлённой линейной электрической цепи
- •§2. Расчёт частотных характеристик линейной электрической цепи переменного тока
- •§3. Расчёт нелинейной электрической цепи переменного тока
- •§5. Цепи с управляемыми источниками
- •§6. Применение ewb при проектировании и исследовании электрических фильтров
- •§7. Исследование трёхфазных электрических цепей перемен- ного тока
- •§8. Исследование аналоговых схем на операционных усилителях
- •§9. Исследование дискретных и цифровых схем
- •Глава 5. Практическая работа «моделирование типовых электронных схем в программе «electronics workbench»
- •Раздел 2 «применение программы «mathcad» для ре- шения численных и аналитических задач»
- •Глава 1. Интерфейс программы «mathcad»
- •Глава 2. Простейшие электротехнические расчёты
- •Глава 3. Символьные вычисления с использованием встроенных операторов пакета mathcad
- •§1. Тройной интеграл от заданной функции
- •§2. Преобразование выражения, содержащего комплексную пере- менную
- •§3. Упрощение выражения
- •§4. Разложение выражения по степеням
- •§5. Разложение выражения на множители
- •§6. Разложение выражения по подвыражению с использованием процедуры Collection Subexpression
- •§7. Определение коэффициентов полинома
- •§8. Дифференцирование выражения
- •§9. Интегрирование выражения
- •§10. Решение уравнения
- •§11. Подстановка тождества f1(X) в выражение y(X)
- •§13. Разложение выражения относительно переменной X на эле- ментарные дроби
- •§14. Предел функции
- •Глава 4. Операции с матрицами
- •§1. Вычисление определителя матрицы
- •§2. Транспонирование матрицы
- •§3. Нахождение обратной матрицы
- •Глава 5. Задачи оптимизации
- •Глава 6. Системы линейных алгебраических уравнений
- •Расчёт цепи постоянного тока методами обратной матрицы и Кра- мера
- •Глава 7. Графическое и численное решение системы нелинейных уравнений
- •§1. Графическое определение рабочей точки по внешней ха- рактеристике асинхронного двигателя и нагрузочной характери- стике турбомеханизма
- •§2. Определение параметров рабочей точки по внешней характери- стике асинхронного двигателя и нагрузочной характеристике тур- бомеханизма встроенными средствами MathCad
- •Глава 8. Прямое преобразование лапласа и операторные передаточные функции
- •Глава 9. Обратное преобразование лапласа и переходные функции
- •Глава 10. Построение и анализ частотных характеристик в
- •Глава 11. Разложение в ряд фурье и анализ сигналов в mathcad
- •§1. Гармонический анализ напряжения на выходе трёхфазного мостового выпрямителя
- •§2. Применение гребенчатой и прямоугольной функций для гармонического анализа в MathCad
- •Глава 12. Численное решение дифференциальных уравне-
- •Глава 13. Интерполяция и регрессия экспериментальных данных в mathcad
- •Глава 14.
- •Глава 15.
- •Численных и аналитических задач
- •Программа работы
- •Тема 1. Типовые электротехнические расчёты
- •Тема 2. Символьные вычисления с использованием встроен-
- •Тема 3. Матричная алгебра
- •Тема 4. Задачи оптимизации
- •Тема 5. Решение систем линейных алгебраических уравнений
- •Тема 6. Нелинейные уравнения
- •6.1. Для асинхронного двигателя, приводящего во вращение тур-
- •Тема 7. Преобразование Лапласа и частотные характеристики фнч
- •Тема 8. Ряды Фурье. Разложение и анализ сигналов
- •9 Напряже-
- •Тема 9. Численное решение дифференциальных уравне-
- •Тема 10. Интерполяция экспериментальных данных
- •Тема 11. Регрессия экспериментальных данных
- •Тема 12.
- •Раздел 3 решение типовых электротехнических задач в программе «microsoft office excel»
- •Глава 1. Интерфейс программы «excel»
- •Глава 2. Графическое решение систем уравнений
- •§ 2.1. Постановка задачи
- •§ 2.2. Получение нелинейного уравнения
- •§ 2.3. Численное решение задачи в Excel
- •§ 2.4. Графическое решение системы нелинейных уравнений. Постановка задачи
- •§ 2.5. Получение системы нелинейных уравнений
- •§ 2.6. Численное решение задачи в Excel
- •Глава 3. Расчёт линейных цепей постоянного и переменного тока
- •§3.1. Расчёт цепи постоянного тока методом обратной матрицы
- •§3.2. Расчёт цепи постоянного тока методом Крамера
- •§3.3. Расчёт цепи переменного тока, определение фазы потребляе- мого тока, активной мощности и коэффициента мощности
- •Глава 4. Построение частотных характеристик электро- технических устройств в программе excel
- •Глава 5. Анализ динамики электротехнических устройств в программе excel
- •§5.1. Расчёт методом Эйлера переходного процесса заряда rc-цепи при коммутации на источник постоянного тока
- •§5.2. Расчёт методом Эйлера переходного процесса пуска вхолостую двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- •Глава 6. Построение характеристик в программе excel, за- гружаемых из внешних файлов
- •Глава 7.
- •Тема 1.
- •Тема 2. Графическое решение системы нелинейных уравнений
- •Тема 3.
- •Тема 4.
- •Тема 5.
- •Тема 6.
- •Тема 7.
- •Раздел 4 решение двухмерных полевых задач в программе «elcut»
- •Глава 1. Использованию пакета elcut
- •Для выполнения расчётов электрических полей
- •§1. Этапы решения задачи
- •Глава 2.
- •Практическая работа.
- •«Расчет электрических полей электротехниче-
- •Ских устройств при помощи программы «elcut-4.2»
- •Содержание отчёта
- •Библиографический список
Тема 6. Нелинейные уравнения
6.1. Для асинхронного двигателя, приводящего во вращение тур-
бомеханизм, необходимо определить по внешней характеристике асин-
хронного двигателя и нагрузочной
характеристике турбомеханизма па-
раметры рабочей точки: электромагнитный момент АД и скорость вала
ТМ.
Данные приведены АД и турбомеханизма приведены в табл. 2.22
и на рис. 2.39.
Таблица 2.22
Вари- ант |
R1,
Ом |
xK , Ом |
R p2Σ , Ом |
UФ , В |
f ,
Гц |
p |
1 |
2 |
5 |
0.7 |
220 |
50 |
2 |
2 |
2.5 |
5 |
0.5 |
220 |
50 |
2 |
3 |
2 |
5.5 |
0.5 |
220 |
50 |
2 |
4 |
3 |
5 |
0.5 |
220 |
50 |
2 |
5 |
3 |
5.5 |
0.7 |
220 |
50 |
2 |
6 |
2 |
6 |
0.7 |
220 |
50 |
2 |
7 |
2 |
6 |
0.5 |
220 |
50 |
2 |
8 |
2.5 |
6 |
0.7 |
220 |
50 |
2 |
9 |
3 |
6 |
0.7 |
220 |
50 |
2 |
10 |
3.5 |
6 |
0.7 |
220 |
50 |
2 |
Тема 7. Преобразование Лапласа и частотные характеристики фнч
7.1. Вывести операторную передаточную функции однозвенного нагруженного Г-образного LC-фильтра низких частот (ФНЧ) в аналити-
ческом и численном
виде (рис. 2.102). Сопротивление нагрузки ФНЧ
принимает значения
Rн1 = 10 ⋅ R ,
Rн2 = 100 ⋅ R ,
Rн3 = 1000 ⋅ R . Парамет-
ры ФНЧ представлены в табл. 2.23.
7.2. Получить в аналитическом виде и построить импульсную пе-
реходную характеристики однозвенного нагруженного Г-образного LC-
фильтра низких частот. Сопротивление нагрузки ФНЧ принимает зна-
чения
Rн1 = 10 ⋅ R ,
Rн2 = 100 ⋅ R ,
Rн3 = 1000 ⋅ R . Определить время пере-
ходного процесса и перерегулирование. Полученные численные данные внести в таблицу. Параметры ФНЧ представлены в табл. 2.23.
7.3. Получить и построить частотные характеристики однозвенно-
го нагруженного Г-образного LC-фильтра низких частот. Частотные ха-
рактеристики
(ЧХ) ФНЧ, которые необходимо построить, следующие:
амплитудно-частотные (АЧХ), фазо-частотные (ФЧХ), вещественно-
частотные (ВЧХ), мнимо-частотные
(МЧХ). Сопротивление нагрузки
ФНЧ принимает значения
Rн1 = 10 ⋅ R ,
Rн2 = 100 ⋅ R ,
Rн3 = 1000 ⋅ R . Оп-
ределить резонансную частоту и частоту полосы пропускания. Полу-
ченные численные данные внести в таблицу. Параметры ФНЧ представ-
лены в табл. 2.23.
Рис.
2.102.
Таблица 2.23
Вариант |
L, мГн |
C, мкФ |
R, Ом |
1 |
900 |
800 |
1 |
2 |
850 |
850 |
1 |
3 |
800 |
900 |
1 |
4 |
750 |
950 |
1 |
5 |
700 |
1000 |
1 |
6 |
900 |
1000 |
1 |
7 |
850 |
950 |
1 |
8 |
800 |
900 |
1 |
9 |
750 |
850 |
1 |
10 |
700 |
800 |
1 |
