碩士電網路課程課後拓展作業題

2023-01-07 07:51:07 字數 4559 閱讀 9915

總之,要知道每個章節裡總體上給我們介紹了哪些東西,有哪些應用(給出相應的總結)

電網路分析與綜合複習要點

ch11. 電網路理論的基本公設為集總公設,即認為電磁波的傳播是瞬時完成的,網路變數僅是時間t的函式與所在點的空間座標無關。網路的基本變數是電流i、電壓u、電荷q、磁通φ (磁鏈ψ)分別對應於電磁場中

的磁場強度()、電場強度()、電位移()、磁感應強度(),兩個復合變數為電功率,電能量。

2. 傳統線性:網路若僅含線性非源元件和獨立源;埠型線性:

n埠網路的輸入-輸出關係由積分微分運算元d確定,d既具有齊次性、又具有可加性。傳統時不變:網路中不含任何非源時變網路元件;埠型時不變:

n埠網路的輸入-輸出關係由積分微分運算元d確定,對於任意t和t若滿足;傳統無源網路:網路僅由無源元件構成;埠型無源網路:對於任意t、t0和所有容許訊號偶(u,i),滿足;無損網路:

;無源網路元件:對於任意t、t0和所有容許訊號偶(u,i),滿足。

3. 網路元件無源判據:

①電阻元件不能儲能=0,⑴線性時變或時不變電阻:r(t)>0;⑵非線性電阻:u-i特性曲線在所有的時間t均為以第1和3象限;

②電容無源條件為;⑴荷控非線性時不變電容設其無源條件為;⑵壓控非線性時不變電容設其無源條件為,對應充分條件;⑶線性時變電容,對應充要條件對於任意t有和;⑷荷控非線性時變電容判據;

③電感無源條件為;⑴磁控非線性時不變電感設其無源條件為;⑵流控非線性時不變電感設其無源條件為,對應充分條件;⑶線性時變電感,對應充要條件對於任意t有和;⑷磁控非線性時變電感判據。

4. 由於某些二端電阻元件在u-i平面上的特性曲線在某一點處斜率為負,此時對應的小訊號等效電阻為負電阻,其對小訊號能起到有源電阻的作用,因而該二端元件為區域性有源。

5. 阻抗變換器是指使輸入阻抗和輸出阻抗滿足一定關係的二埠網路元件,其僅改變阻抗的大小和正負號,但不改變阻抗的性質,包含pic、vnic、cnic。阻抗逆變器其不僅改變阻抗的大小和正負號,而且能夠改變阻抗的性質,包含pii、nii。

6. 理想變壓器和耦合電感:兩者均是線性、時不變、無源的二埠元件,理想變壓器的成分關係為,耦合電感成分關係為,但是理想變壓器是電阻元件而耦合電感為電感元件。

當耦合電感為全耦合電感時,耦合電感的埠電壓電流有,,所以其等效於變比為且一次側併聯電感l1的理想變壓器,該變壓器有,其一次側電流為,令電感初始電流=,此時可知兩雙埠元件等效。

7. 理想變壓器、耦合電感和實際空心變壓器的區別和聯絡:

①圖a是理想變壓器的電路模型其成分關係為;圖b是耦合電感的電路模型其成分關係為;圖c是實際空心變壓器的等效模型,可採用復頻域法表示其兩端電壓電流關係,可知理想變壓器是二埠電阻元件而耦合電感為二埠電感元件,而實際空心變壓器若不考慮其兩側電阻損耗也為電感元件。

②理想變壓器是實際空心變壓器的理想等效模型,若實際空心變壓器中的耦合電感為全耦合電感,不考慮兩側的電阻損耗,且認為l1、l2、m三個引數無限大,此時實際空心變壓器和理想變壓器等效變比n=。

③當耦合電感為全耦合電感時,其等效於變比為且一次側併聯電感l1的理想變壓器。證明如下,由於耦合電感的埠電壓電流有,;而該理想變壓器有,其一次側電流為,令電感初始電流=,則此時兩雙埠元件等效。

ch21. 網路的分析方法有阻抗矩陣法(b個變數,列支路電流方程)、導納矩陣法(b個變數)、節點方程法(若網路有n+1個節點其變數有n個)、迴路方程法(若網路有n+1個節點b條支路,其變數有b-n個)、割集方程法(若網路有n+1個節點其變數有n個)。

2. 改進節點法:改進節點法以增加網路變數數為代價,避開了寫無伴電壓源支路的支路導納;其將網路支路分為三類:

一般支路ao、無伴電壓源支路ae、直接求解電流支路ax,以節點電壓和其餘兩類支路的電流作為網路變數,改進節點方程為,

3. 網路含零泛器時節點方程列寫步驟:①列寫網路移去所有零泛器的節點方程,此時節點導納矩陣為n階方陣;②逐個加入零器,若i和j間加入零器則將節點導納矩陣中第j列的元素加到第i列,並將第j列及其對應節點電壓刪去;③逐個加入泛器,若i和j間加入泛器則將節點導納矩陣和節點電流向量第j行的元素加到第i行,並將第j行及其對應節點電流刪去;(加入一對零泛器則網路階數降1次,若其中有節點接地則可將該點對應行列刪去,節點導納矩陣再降一次)。

4. 混合變數法:網路中有些元件阻抗和導納引數都不存在,採用直接分析法、節點法、迴路法或者割集法都不能求解。

因此可採用混合變數法,以樹支電壓和連支電流作為網路的變數,將支路電流/壓分解為無源元件電流/壓和電源電流/壓,並將連支電壓和樹支電流由非源元件的混合變數vcr方程表示,

則根據和()可得到網路的混合變數方程,

(迴轉器\vccs\ccvs兩支路相同,阻抗變換器\cccs\vcvs兩支路不同,對於受控電壓源其被控制支路必須為連支,對於受控電流源其被控制支路必須為樹支)

ch31. 網路函式指線性時不變網路在單一激勵源作用下,某一零狀態響應的象函式與激勵象函式之比,它是描述線性時不變網路輸入輸出關係的復頻域函式。網路函式的零、極點在復平面的分布決定的網路的暫態響應也決定了網路的穩態響應。

2. ①短路導納矩陣ysc中的元素除uj以外的其餘埠電壓為0,是網路除激勵源外其餘埠短路時的導納引數,短路導納矩陣處理的激勵與響應變數是在相同的埠上的電壓或電流變數,二者個數相等且型別不同;②不定導納矩陣yi在多端網路的端子不能都配對形成埠時用來描述多端網路端變數的約束關係,不定導納矩陣選擇網路外的任意點作為參考點,其處理的激勵和響應變數是端子的電壓和電流變數,不定導納矩陣的元素除uj以外的其餘端電壓為0,具有零和特性。③節點導納矩陣與不定導納矩陣相同均以端子的變數作為網路變數兩者矩陣元素的定義也相同,不同在於不定導納矩陣的參考點為網路外任意點,而節點導納矩陣則指定網路中某一節點作為接地參考點。

④對於n節點網路若將網路節點i接地後,其不定導納矩陣刪去第i行和i列即得到以i為參考點的節點導納矩陣,此時也可將該網路視為以端子i為公共終端的(n–1)埠網路則埠網路的短路導納矩陣與節點導納矩陣相同,根據不定導納的零和特性便可求得將公共終端浮地而得的n端網路的不定導納矩陣。

3. 原始不定導納矩陣列寫步驟:①寫出所有的二端導抗元件對原始不定導納矩陣的貢獻部分,並將位於該矩陣同一元處的各引數相加(與節點導納矩陣列寫規則相同);②寫出各類二埠元件對原始不定導納矩陣的貢獻;③將所得的各類元件對原始不定導納矩陣的貢獻相加。

(注:1寫各類二埠元件的貢獻時從埠元件的成分關係出發,寫出其對端子電流的貢獻方程;2對於不能直接寫出電流貢獻的埠元件可考慮串聯或併聯導抗3應優先考慮用觀察法直接求解不定導納矩陣,即觀察端子電流和端子電壓的方程關係)。

4. 不定導納矩陣列的端部處理:①端子壓縮,若i和j點電壓相等則yi中第i和j列相加,刪去j電壓,若將i和j電流相加則yi中第i和j行相加,刪j行電流;②端子消除:

記消除乙個節點k時;③多端網路併聯,其yi為原來兩個多端網路的yi之和;④端子接地,將接地點yi的k行和k列以及對應的電壓電流刪去,此時yi稱為網路以k為接地端時的定導納矩陣。

5. 不定導納矩陣分析含運算放大器的有源網路:①運放等效為a增益的受控源,a乘以c列加至a列,(-a)乘以c列加至b列,刪去原c行列,刪去原d行列(由於c端電流難以確定故刪去,將c端電壓對其他節點電流的貢獻由a/b列加/減a倍c列來等效,d為接地點此時轉為定導納矩陣);②運放增益無窮大,ab的電壓相同,處理與加入零器相同刪b列,cd間加入泛器,處理也上述相同,但由於d點接地,可以將c行的元素加到d行(d行後面也要刪去可以不加),將c行和對應電流刪去,然後再將d行列刪去。

ch51. 訊號流圖sfg指表示線性代數方程組變數關係的加權有向圖,由節點和連線在節點間的有向支路構成。訊號流圖的化簡:

①同向併聯支路求和;②同向級聯支路求積;③支路移動(節點消去),新支路的傳輸值為被移動支路和沿其移動支路的傳輸值乘積(注意兩輸入兩輸出節點,消去時有四條新支路);④自環消去,消去傳輸值為a的自環,則流入自環節點的每條入支路傳輸值分別除以(1-a);⑤倒向規則,只有從源節點出發的支路可以倒向,支路傳輸值為原支路傳輸值的倒數,。

2. mason圖增益公式直接求解sfg的增益公式見書(5-3-1),從sfg的匯節點到源節點增添一條權值為(-b)的有向支路得到閉合sfg,含b各項之和提出因子b後即為mason公式的分子。

3. 線性網路用sfg分析:仍選取混合變數法中的樹支電壓和連支電流作為網路變數,該法列寫的非源支路混合變數vcr方程與前述的混合變數法不同,

因此選取樹支的規則也與不同(主要是受控源不同,對於受控電壓源其被控制支路必須為樹支,對於受控電流源其被控制支路必須為連支)

一般直接用觀察法列寫混合變數方程,注意選完樹後在對支路編號,編號先樹支後連支,根據網路關係直接列寫連支電流和樹支電壓的方程式(注意變數僅有樹支電壓和連支電流)。

ch61. 未歸一化靈敏度則是網路函式t對引數x的偏導數;歸一化靈敏度是當引數x有微小變化δx時,它所引起的網路函式t的相對改變量與引數x的相對改變量之比;網路輸出變數對引數x的偏導數等於相應的網路函式對引數x的偏導數乘以網路輸入變數;靈敏度的頻域表示的實部即為網路函式的增益靈敏度,虛部即為網路函式的相位靈敏度乘以相位。

2. 靈敏度恒等式: , ,, ,

3. 增量網路法是求解線性網路復頻域靈敏度的方法,其對於拓撲結構和激勵固定的網路,分析支路引數變化所引起的電流和電壓的增量,該法構造了乙個和原網路具有相同拓撲約束關係的增量網路ni,通過求解增量網路來確定網路變數對元件引數的非歸一化靈敏度。增量網路法步驟:

①根據可微變的元件引數構造相應的增量網路ni;②求解原網路n;③求解增量網路ni,得出有關網路變數增量與各可微變引數增量間的關係式;④求網路變數對元件引數的偏導數即非歸一化靈敏度。

數學實驗課程設計作業題

作業要求 每個同學做一題,你要做的題的題號與你的學號尾數相同 學號尾數為0的選10號題,注 有一題是兩人合作的 每人交乙份列印課程設計報告,要求有完整的建模過程 如是程式設計,演算法思想要寫清楚 至少5頁 不算封面 題目和計算結果的顯示 程式作為附錄放在後面,標題用宋體四號字,正文用宋體小四號字,單...

普通生態學課後作業題 1

普通生態學課後複習思考題 第三部分種群生態學 1 為什麼說種群是物種在自然界存在的基本單位和進化單位?2 種群的密度和分布有什麼區別和聯絡?種群的不同分布形式對種群的發展各有哪些影響?4 動態生命表和靜態生命表有哪些不同?如果研究乙個區域的人口的發展動態,你認為兩種生命表各有何優劣點?5 關鍵因子分...

學校管理心理學課後作業題

學校管理心理綜合練習 一 填空題 1.梅奧在1927年 1932年主持了著名的霍桑 實驗,提出了人際關係 管理理論。2.1958年美國學者萊維特出版了 現代管理心理學 標誌著管理心理學的真正誕生。3.學校管理活動中的心理現象主要包括 個體心理 群體心理領導心理 和組織心理。4.與 經濟人假設 的人性...