Символьный анализ и диагностика линейных электрических цепей методом схемных определителей. Курганов С.А - 10 стр.

UptoLike

9
понятие ориентированного нуллора [61], что позволило выразить ССФ через
определители схем с нораторами и нуллаторами, а также применить формулы
Фойснера для анализа электрических цепей, содержащих идеальные
операционные усилители (ОУ) [62]. В последние годы метод схемных
определителей был усовершенствован и обобщен для анализа схем со всеми
типами управляемых источников (УИ) [51, 52, 70, 71] и многополюсных
компонентов [32], анализа сложных схем по частям [53], аналитического
решения систем линейных алгебраических уравнений [31], получил
методическую проработку [31, 33, 54]. В настоящем пособии развивается
схемно-алгебраический метод схемных определителей (МСО) применительно к
анализу цепей с несколькими источниками воздействия и общему решению
базисной задачи диагностики. Критерием, который положен в основу сравнения
предлагаемых и известных методов, является вычислительная сложность
формируемых выражений ССФ, характеризующаяся количеством требуемых
алгебраических операций [48, 50, 65, 78 – 80]. Основы оптимальной свертки
выражений были заложены Бройером [63].
Развитый в пособии неявный принцип наложения (НПН) [30, 44] позволяет
формировать на основе МСО символьные выражения откликов (СВО) при
анализе ЛЭЦ с произвольным числом источников воздействия, минуя
процедуру нахождения ССФ. При этом искомое СВО получается в виде
отношения определителей двух схем: схемы числителя и схемы знаменателя.
Заметим, что ССФ в случае нахождения СВО являются побочными
результатами анализа ЛЭЦ. Важно подчеркнуть, что до сих пор понятие
«схемная функция», которое, начиная с работы Максвелла [35], занимало
центральное место в символьно-топологическом анализе электрических цепей
[43], препятствовало рассмотрению с единых позиций ЛЭЦ с одним и
несколькими источниками воздействий.
Применить непосредственно символьные методы анализа ЛЭЦ для их
диагностики нельзя, поскольку по условию этой задачи часть параметров
элементов не известна. Для преодоления этого препятствия используется
компенсация элементов с неизвестными параметрами с помощью
компенсационной схемы или компенсатора, состоящего из источника
напряжения или тока с известным (измеренным) параметром и идеального
операционного усилителя [19, 28, 29, 72]. Пример компенсации сопротивления
показан на обложке пособия. Схема, полученная в результате замены
компенсаторами всех элементов с неизвестными параметрами, называется
схемой с компенсированными элементами (СКЭ). Эта схема эквивалентна
исходной диагностируемой схеме (ИДС) и в отличие от нее может быть
проанализирована МСО. Таким образом, получается прямое решение задачи
символьной диагностики, то есть минуя формирование уравнений схемы и их
последующее решение.
Задачами учебного пособия являются:
1. Сосредоточить внимание и усилия студентов на постижении
физического смысла изучаемых явлений, исключив трудоемкое использование