Курсовая работа icon

Курсовая работа


Смотрите также:
Курсовая работа Тема курсовой...
Курсовая работа...
Курсовая работа должна включать в себя следующие разделы...
Курсовая работа...
Курсовая работа...
Курсовая работа по педагогике...
Курсовая работа студента 345 группы...
Лесопромышленный комплекс Украины курсовая работа студентка Коробко М. В. группа Из-581...
Курсовая работа по дисциплине: "налоги и налогообложение" Тема: "Валютная система рф"...
Курсовая работа Социокультурные лакуны в статьях корреспондентов «Moscow News»...
Курсовая работа должна иметь...
Курсовая работа должна иметь...



Загрузка...
скачать


Министерство образования

Российской Федерации


Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)


КУРСОВАЯ РАБОТА


По дисциплине: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Исследование электрической цепи с двумя накопителями энергии

.



Тема: _______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________


Эр-01-1


Соболев С.А.

Автор: студент гр. ________ ____________________ /__________________/

(подпись) (Ф.И.О.)


ОЦЕНКА: _____________


Дата: ___________________


ПРОВЕРИЛ


Шклярский Я.Э.

Доц.

Руководитель проекта _________ ________________ / _______________/

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)


Санкт-Петербург

2003


Министерство образования

Российской Федерации


Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

____________/______/

«____» ________2000 г

Кафедра Э и ЭМ


^ КУРСОВАЯ РАБОТА


По дисциплине: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ


ЗАДАНИЕ


Студенту группы ЭР-01-1 Соболев Сергей Анатольевич


1. Тема проекта: Исследование электрической цепи с двумя накопителями энергии

2. Исходные данные: принципиальная схема электрической цепи , данные по элементам , составляющих электрическую цепь , математическая модель воздействующего напряжения.

3. Содержание пояснительной записки: определение операторной , импульсной , переходной и частотной характеристик электрической цепи , определение напряжения на выходе при заданном входном напряжении,обработка результатов.

4. Перечень графического материала : принципиальная схема электрической цепи , графики АЧХ , ФЧХ , переходной характеристики , входного напряжения , выходного напряжения.

5. Срок сдачи законченного проекта __________________

Руководитель проекта _________ ___________ Шклярский Я.Э

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

Дата выдачи задания: _____________________


Оглавление


Эр-01-1 1

Оглавление 5

Аннотация 6

^ ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ ПО ТОЭ 7

1.Характеристики электрической цепи 9

2.Расчёт выходного напряжения операторным методом и c помощью интеграла Дюамеля 15

^ 3. Расчёт выходного напряжения , используя ряд Фурье 17

4.Построение графиков и выводы 19

5. Сборка схемы для проверки 21

6.Библиографический список 23



Аннотация



В данной курсовой работе проводится исследование электрической цепи с двумя накопителями энергии. Рассчитываются операторная, импульсная, переходная и частотная характеристики электрической цепи. Определяется выходное напряжение при заданном входном напряжении. Расчёт проводится двумя методами: операторным методом и с помощью ряда Фурье.



Annotation


In the given course activity the research of an electric circuit with two energy stores is conducted .Are calculated the statement, pulse, transient and frequency characteristic of an electric circuit. The voltage output is determined at given input voltage. The calculation is conducted by two methods: by a statement method and through a Fourier series.
^

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ ПО ТОЭ



Вариант 26




Определить:

  1. Характеристики цепи:

- операторную

- импульсную

- переходную

- частотную

  1. Напряжение U2(t) при действии импульса напряжения:









Расчет произвести операторным методом и с помощью интеграла свертки или Дюамеля.

  1. Определить напряжение U2(t) при действии периодической последовательности импульсов U1(t) с периодом Т=0,02 с.



П
U1(t)

0,01

0

t

0,02
ри вычислениях учесть 5 членов ряда.


100







  1. Построить графики U2(t) при t=00,02 с с шагом t 410-4 c. Сравнить графики U2(t) вычисленного по пункту 2 и пункту 3 (графики строить в одном масштабе).



^

1.Характеристики электрической цепи




;

;










При

Сопротивленья конденсаторов очень мало.







При

Сопротивление конденсаторов очень большое.





Выбор параметров элементов схемы.

В общем виде имеет вид :

; ;; ;; ;

Должны выполняться условие:



При С2 ==60*10-6Ф; С1 ==30*10-6Ф; R1=22.Ом; R2=22.Ом

= 1144446,958; 3782,272;

Импульсный коэффициент передачи K(t) представляет собой реакцию на идеальный единичный импульс и характеризует свободный режим цепи. Определяется как оригинал операторного и может быть вычислен по формулам разложения Хевисайда или с помощью таблиц обратного преобразования Лапласа.



=0 решая уравнение получим два корня Р1=-3450.6073592 и Р2=-331.66536782



Согласно теореме сложения Хевисайда:

Переходной коэффициент передачи K1(t) представляет собой реакцию на единичную ступень 1(t) и может быть вычислен как оригинал выражения



=0 решая уравнение получим три корня: Р1=-3450.6073592, Р2=-331.66536782 и Р3=0



Согласно теореме сложения Хевисайда:



Полученный результат может быть проверен с помощью теорем о начальном и конечном значениях функций:





В данном случаи:

При t=0 K1(t)=0; При t= K1(t)= 1

При P=0; K(P)= 1; При P= K(P)= 0

Что совпадает с конечным и начальным значениями . График K1(t) показан на рис.1.



Амплитудно-фазочастотная характеристика цепи:



Амплитудо-частотная характеристика цепи (АЧХ):



Фазо-частотная характеристика цепи (ФЧХ):



Графики годографа , , показаны соответственно на рис. 2,3 и 4.







В таблице приведены значения и при =0,314 , 628 , 1884 , 106 1/с.

1/с

0

314

628

1256

1884

106



1

0,723

0,459

0,24

0,152

4*10-6

рад.

0

-0,849

-1,265

-1,662

-1,896

-3,138



^

2.Расчёт выходного напряжения операторным методом и c помощью интеграла Дюамеля


Определяем реакцию U2(t) на заданный импульс напряжения:

с

с

Определяем изображение заданного импульса найдём по формуле прямого преобразования Лапласа:



Операторное изображение реакции цепи определим с помощью операторного коэффициента передачи:



Обозначим:



=0 решая уравнение получим три корня Р1=-3450.6073592, Р2=-331.66536782, Р3=i314, Р4=-i314



Согласно теореме сложения Хевисайда:





Полную реакцию можно записать в виде:



Полученный результат проверим с помощью интеграла Дюамеля :

, где







По формулам для определённого интеграла:







Данное выражение совпадает с ранее полученным результатом.


^

3. Расчёт выходного напряжения , используя ряд Фурье



Разложим заданную периодическую функцию в ряд Фурье:

,

предварительно представив её виде суммы:




первое слагаемое которой представляет собой первую гармонику ряда (К=1) ,а второе – чётную функцию удвоенной частоты .Следовательно коэффициенты ряда будут равны : В.





где К=0,2,4,6,8….


Ограничиваясь первыми пятью членами ряда получим :




где

Подставим численные значения :



Реакцию цепи на заданную периодическую последовательность импульсов определим с помощью АЧХ и ФЧХ.







^

4.Построение графиков и выводы



Сравнивая результаты , полученные двумя различными методами (Рис.6) видим, что реакцию цепи на импульс напряжения можно достаточно точно определить с помощью частотной характеристики, считая заданное входное периодическим с периодом 2Т равным времени, в течение которого реакция цепи на предыдущий импульс практически полностью затухает .В нашем примере, как это следует из графика на рис.1, Т составляет примерно 0.01 с и следовательно, период периодической последовательности импульсов может быть принят равным 2Т=0.02 с. Из графиков видно, что пять членов ряда Фурье достаточно точно аппроксимируют заданное напряжение .








^

5. Сборка схемы для проверки


1 Собираем схему для проверки вычислений коэффициента усиления и угла сдвига фазы.

На вход подаётся переменное напряжение U1 с чистотой 50 Гц, и снимается выходное напряжение U2



Снимаются показания вольтметров на входе и выходе:

U1=74 В; U2=52 В; Высчитываем коэффициент усиления: , что совпадает с погрешностью меньше 10% с рассчитанным коэффициент усиления при чистоте 50 Гц.



Снимается показания фазометра:

Угол . Сравнивая угол полученным теоретическим путём с углом полученными в лаборатории наблюдаем разницу меньше 10%.

^ 2. Собираем схему для проверки реакции системы на заданный импульс напряжения

На вход подаётся сигнал периодической последовательности импульсов U1(t) с периодом Т=0,02 с.





На вход и на выход подключён осциллограф:.



Показания осциллографа на одном графике и в одинаковых масштабах:





Сравнивая показания осциллографа с графиком рассчитанной реакции системы на заданны сигнал наблюдаем разницу меньше 10%.

Из проведённых опытов и сравнительного анализа можно заключить, что расчёты выполнены верно.

6.Библиографический список


Основная литература

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники М. Высшая школа,1967

2. Шебес М.Р., Каблукова М.В. Задачник по теории линейных электрических цепей М.:Высшая школа,1990

3 Нейман Л.Р. , Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. Т.1, ч. 1 и 2 Л.:Энергоздат, 1981.


Дополнительная литература

4 Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление для вузов. Т. 1 и 2.:Наука, 1964.





Скачать 96,24 Kb.
оставить комментарий
Шклярский Я.Э
Дата03.10.2011
Размер96,24 Kb.
ТипКурсовая, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх