|
|
|
Курс "Моделирование постоянных и синусоидальных режимов в линейных электрических цепях с помощью системы MATLAB"
Курс посвящён вопросам практического применения операций и функций ядра MATLAB, а также Symbolic Math Toolbox MATLAB для изучения, моделирования и анализа постоянных и гармонических режимов в линейных электрических цепях, а также применения результатов моделирования для проектирования электротехнических устройств с сосредоточенными параметрами.
Программа курса
1. Топологические понятия и соотношения.
2. Матричная формулировка экономичных методов анализа линейных электрических цепей.
3. Матричная формулировка принципа наложения в линейных электрических цепях.
4. Работа пользователя с вычислительным сценарием cepye.
5. Аналитический расчёт коэффициентов передачи электрических сигналов.
6. Интерпретация результатов моделирования.
Что даёт курс
- Возможность понять матричную технологию анализа установившихся режимов линейных электрических цепей практически любой степени сложности
- Возможность овладеть средствами аналитических расчётов коэффициентов передачи электрических сигналов в замкнутых цепях с помощью пакета символьных вычислений
- Сократить затраты времени на расчёты токов, напряжений и мощностей, а также интерпретацию и визуализацию результатов моделирования, включая построение векторных и топографических диаграмм синусоидальных режимов
- Получить ответы на вопросы, которые Вам не приходило в голову задать
Что надо знать
- Операционную среду системы MATLAB, типы данных и операции над ними, приоритеты операций в MATLAB-выражениях, язык программирования MATLAB, математические функции, операции и функции матричной алгебры, элементарную и дескрипторную графику
- Дифференциальное и интегральное исчисление, начальные сведения о теории электрических цепей, основы матричной алгебры, комплексные числа
Чему Вы научитесь
- Практической постановке и технике расчёта установившихся режимов в линейных электрических цепях (в т.ч. и с невзаимными (усилительными) элементами) с помощью операций и функций ядра MATLAB
- Работать на уровне пользователя с Symbolic Match Toolbox MATLAB применительно к линейным электрическим цепям
- Грамотно интерпретировать результаты вычислений и использовать их в задачах проектирования
Подробное содержание курса
- Топологические понятия и соотношения. Граф цепи. Наиболее важные подграфы: путь, контур, сечение, дерево, главный контур, главное сечение. Топологические параметры цепи. Топологические матрицы: узловых соединений, главных контуров, главных сечений. Правила их составления.
- Матричная формулировка экономичных методов анализа линейных электрических цепей. Матричные соотношения, позволяющие формировать в памяти ЭВМ системы узловых уравнений, уравнений с напряжениями ветвей дерева и контурных уравнений.
- Матричная формулировка принципа наложения в линейных электрических цепях. Формулы вычисления матриц коэффициентов передачи электрических сигналов: входных и взаимных проводимостей и сопротивлений ветвей, коэффициентов передачи напряжений и токов.
- Работа пользователя с вычислительным сценарием cepye. Ввод исходных данных: топологической матрицы, ЭДС и токов источников, импедансных и адмитансных параметров ветвей. Режим просмотра введённых данных. Режим выдачи в командное окно рассчитанных токов, напряжений и мощностей. Расчёт баланса мощностей (в т.ч. комплексных, активных и реактивных). Особенности ввода исходных данных при наличии в цепи трёхфазных источников, индуктивно-связанных элементов (в т.ч. и трансформаторов), невзаимных электронных элементов, представляемых схемой замещения с зависимыми источниками электроэнергии.
- Аналитический расчёт коэффициентов передачи электрических сигналов. Вывод формул для входных и взаимных сопротивлений и проводимостей, а также для коэффициентов передачи напряжений и токов с помощью Symbolic Match Toolbox и вычислительного сценария cepye.
- Интерпретация результатов моделирования. Перевод комплексных токов и напряжений во временную область. Построение графиков мгновенных значений токов и напряжений. Построение векторных диаграмм токов и топографических диаграмм напряжений средствами элементарной графики MATLAB. Наглядное представление реактивной мощности как показателя возврата части энергетического потока от потребителя обратно к источнику.
Курс лекций подготовил и читает Шмелев Вячеслав Евгеньевич, к.т.н., доцент.
Продолжительность курса: 24 акад. часа
|
|
