Darba algoritms:
1.Lai noteiktu ķēdes stāvokļa mainīgos, vispirms, izvēlamies spriegumu un strāvu pozitīvus virzienus.
2.Izrakstam stāvokļa mainīgos un uzrakstam to atvasinājumus.
3.Tad pielietojot Kirhofa sprieguma likumu (KSpL) un Kirhofa strāvu (KSM) metodi, sastādam vienādojumu sistēmu, kurās vienādojumu skaitam jābūt vienādam ar stāvokļa mainīgo skaitu. Ir svarīgi zināt, ka kontūram, kuram pielietosim KSpL, jāietver tikai viens induktīvais elements.
4.Izmantojot Oma un Kirhofa likumus jāpanāk, lai no vienādojumu sistēmas tiktu izslēgti lielumi, kak nav stāvokļa mainīgie: jācenšas izveidot vienādojumu sistēmu, kurā katra vienādojuma kreisā pusē ir tikai pats stāvokļa mainīgā atvasinājums, bet labajā pusē stāvokļa mainīgie tiešā veidā, konstantes L, C, R un ieejas signāls uin(t).
Priekšstatu par parējas procesu ķēdes enerģetisko stāvokli varam iegūt arī nerisinot ķēdes diferenciālvienādojumus tiešā veidā. Spriegumus un strāvas ķēdē varam noteikt izmantojot operatoru metodi: rēķinot Laplasa transformācijas. Risinot vienādojumus ar operatoru metodi, reālas strāvas un spriegumus aizstāj ar to operātoru attēliem. Attēli ir funkcionāli saistīti ar to oriģināliem.
Vienkāršākā operatoru metode ir Laplasa integrāļa metode.
Kursa darba uzdevums bija noteikt ķēdes izejas spriegumu ar trīm metodēm: stāvokļa mainīgo metodi, Laplasa transformācijas rēķinu un kompozīcijas rēķinu palīdzību; modelēt ķēdi ar PSpice.
Rēķinot uzdevumu at stāvokļa mainīgo metodi ir jāizvēlās stāvokļa mainīgie un jāsastāda stāvokļa mainīgo vienādojumu sistēmu, izmantojot Kirhofa Strāvas un Kirhofa Sprieguma likumus. Pielietojot MATLAB-a funkciju ‘ode23’ var viegli aprēķināt vienādojumu sistēmu un uzzīmējot izejas sprieguma raksturlīkni, iegūt priekšstatu par kēdes enerģetisko stāvokli. Stāvokļa mainīgo metodi ir ērti izmantot, ja vēlamies iegūt precizāku rezultātu, jo rēķinot diferenciālvienādojumus ar MATLABu, ir iespējams papielināt aprēķinu precizitāti (soli), taču tas palielinās arī skaitļošanas ilgumu.
Rēķinot ar Laplasa transformāciju metodi, jāpariet uz operatoru ķēdi un izmantojot kontūrstrāvu metodi ir jāsastāda vienādojumu sistēma. Analitiski jāaprēķina izejas spriegumu, un zinot ieejas un izejas signālu izteiksmes, varam uzrakstīt pārvades koeficienta izteiksmi. Ja mums ir zināmi pārvades koeficienta polinomu koeficienti, ir iespējams ar MATLAba standartfunkcijas ‘residue’ palīdzību iegūt izejas sprieguma raksturlīkni. Laplasa transformāciju metodi ir ērti pielietot, ja mēs rēķinam ķēdes izejas spriegumu pie dažādiem ieejas signāliem, jo būs jāaprēķina tikai jauna signāla attēlu, bet pārvades koeficients paliks nemainīgs.
Nākoša metode izejas sprieguma aprēķinam ir Kompozīcijas metode. Šīs metodes pamatuzdevums ir noteikt ķēdes impulsa reakciju un izmantojot MATLABa standartfunkciju ‘conv’ var iegūt izejas spriegumu. Kompozīcijas metodi varam izmantot, ja ieejas signālam nav iespējams vai ir grūti iegūt attēlu.
Modelējot ķēdi ar PSpice, visgrūtākais uzdevums bija pareizi iestādīt sprieguma avotu parametrus. Izejas sprieguma raksturlīknes iegūšana ar PSpice ir visātrākā un visvieglākā metode, taču rezultāts iegūts ar šo metodi bieži vien kādas nelielas kļūdas dēļ var būt nepareizs, un nav iespējams pārbaudīt rezultātu, jo ar PSpice nevaram iegūt starprezultātus.
Aprēķinu rezultāti, iegūti ar pirmām trīm metodēm pilnīgi sakrita. Arī ar PSpice iegūta izejas raksturlīkne ir pareiza. Tatad, varu secināt, ka darba pamatuzdevums ir izpildīts pareizi.…
