動態(tài)電路的計算機仿真

1、 實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?實驗原理實驗原理 實驗任務(wù)實驗任務(wù)1. 學(xué)習(xí)和掌握用計算機仿真正弦電壓激勵學(xué)習(xí)和掌握用計算機仿真正弦電壓激勵 下的一階電路、二階電路的過渡過程。下的一階電路、二階電路的過渡過程。2. 分析過渡過程與換路時刻的相位角及元分析過渡過程與換路時刻的相位角及元 件參數(shù)的關(guān)系，加深對基本概念和理論件參數(shù)的關(guān)系，加深對基本概念和理論 分析結(jié)果的理解。分析結(jié)果的理解。原理一：原理一：RL串聯(lián)電路串聯(lián)電路對正弦電壓激勵的響應(yīng)對正弦電壓激勵的響應(yīng)+-5 0.23HKus 在在RLRL串聯(lián)電路中加一正弦激勵串聯(lián)電路中加一正弦激勵 電路的電路的微分方程：微分方程： 零狀態(tài)電路時域解為零狀態(tài)電路時

2、域解為 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài) 暫態(tài)分量暫態(tài)分量 u 開關(guān)閉合時電源的相位開關(guān)閉合時電源的相位 阻抗角阻抗角 t 開關(guān)接通的時間開關(guān)接通的時間 當(dāng)當(dāng) sin( u- ) = 0，即，即 u- = 0 + k 時，暫態(tài)分量為零，電路時，暫態(tài)分量為零，電路直接進穩(wěn)態(tài)。直接進穩(wěn)態(tài)。 當(dāng)當(dāng) sin( u- ) = 1，即，即 u- = /2 + k 時，暫態(tài)分量絕對值時，暫態(tài)分量絕對值最大。最大。sdduRitiL tLReItIti usinmusinm umsin tUusRL arctan 原理二原理二：RL并聯(lián)電路并聯(lián)電路對正弦電壓激勵的響應(yīng)對正弦電壓激勵的響應(yīng) RL并聯(lián)電路中加一正弦激勵并聯(lián)電路中加一正弦

3、激勵在開關(guān)斷開之前使電感中的電流達(dá)穩(wěn)態(tài)。電感中電流的正弦穩(wěn)態(tài)值為：在開關(guān)斷開之前使電感中的電流達(dá)穩(wěn)態(tài)。電感中電流的正弦穩(wěn)態(tài)值為：在在t=0時刻開關(guān)斷開，電感電流不能發(fā)生突變，時刻開關(guān)斷開，電感電流不能發(fā)生突變，然后電感放電然后電感放電 電感兩端的電壓為：電感兩端的電壓為：暫態(tài)分量的大小與換路時刻的電源相位角暫態(tài)分量的大小與換路時刻的電源相位角 u有關(guān)，有關(guān)，+-600 0.3HK umssin tUu 2usinm2usinmL tItLUti 2sin00mLL utIii tueLUti 2sinmL LiRtuLku2 000 LLii 0 tiLku 012sin u LRUtuL m

4、 換路時，若換路時，若 即即 ，由于，由于 ，所以電，所以電路直接進入穩(wěn)態(tài)路直接進入穩(wěn)態(tài)換路時，若換路時，若 即即 ，由于，由于 ， 這時暫態(tài)分這時暫態(tài)分量絕對值最大量絕對值最大02sinu12sinu1、仿真實驗原理（、仿真實驗原理（1）、（）、（2）中所分析的正弦激勵下）中所分析的正弦激勵下 的一階電路開關(guān)接通和斷開時的過渡過程：的一階電路開關(guān)接通和斷開時的過渡過程： a、暫態(tài)分量為零、暫態(tài)分量為零 b、暫態(tài)分量絕對值最大、暫態(tài)分量絕對值最大 c、實際測量最大值，理論計算最大值、實際測量最大值，理論計算最大值2、自擬一個仿真實驗，提出設(shè)計要求，編輯實驗電路、自擬一個仿真實驗，提出設(shè)計要求，

5、編輯實驗電路 進行仿真實驗，得出相應(yīng)的結(jié)論。進行仿真實驗，得出相應(yīng)的結(jié)論。 （要求：獨立設(shè)計，不能雷同。要求：獨立設(shè)計，不能雷同。） +-5 0.23HKk2u暫態(tài)分量的絕對值最大: teItIi mm2sinku暫態(tài)分量為零,電路直接進入穩(wěn)態(tài)。tIi sinm K+-600 0.3H換路時換路時 u= /2+k 電路直接進入穩(wěn)態(tài)電路直接進入穩(wěn)態(tài) ，iL(t)= 0換路時換路時 u= k 暫態(tài)分量最大暫態(tài)分量最大, uL(0+) =(UmR)/ L1iL1、畫出、畫出RL串聯(lián)電路的電路圖，對于串聯(lián)電路的電路圖，對于a、b、c三種情況，三種情況，詳細(xì)詳細(xì)計算計算阻抗角及開關(guān)閉合時間，阻抗角及開關(guān)

6、閉合時間，測量并測量并計算計算暫態(tài)分暫態(tài)分量的最大值，量的最大值，在坐標(biāo)紙中畫出相應(yīng)在坐標(biāo)紙中畫出相應(yīng)3個波形。個波形。2、畫出、畫出RL并聯(lián)電路的電路圖，對于并聯(lián)電路的電路圖，對于a、b兩種情況，詳兩種情況，詳 細(xì)細(xì)計算計算開關(guān)閉合和斷開時間，開關(guān)閉合和斷開時間，測量并測量并計算計算暫態(tài)分量的暫態(tài)分量的最大值，最大值，在坐標(biāo)紙中畫出相應(yīng)在坐標(biāo)紙中畫出相應(yīng)2個波形。個波形。 a、暫態(tài)分量為零，電路直接進入穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)分量為零，電路直接進入穩(wěn)態(tài) b、暫態(tài)分量正向最大、暫態(tài)分量正向最大 c、暫態(tài)分量負(fù)向最大、暫態(tài)分量負(fù)向最大3、記錄電壓源的類型、記錄電壓源的類型(RMS / PK)。換路時換路時 u = 0 , , 暫態(tài)分量最大暫態(tài)分量最大, , uL( 0+) =(UmR)/ L1ttttK600 0.3Hus = 10mVf =100Hz u= 90 oKus =10mVf =100Hz u= 0 o600 0.3HttiLusuLuLusuLusiLusuLusiLus換路時換路時 u = , , 電路直接進入穩(wěn)態(tài)，電路直