Расчет переходных режимов в линейных электрических цепях. Николаева С.И. - 20 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

20
2) Решаем её относительно I
1
(p).
).0(
)0(
)))(()((
1
)(
).()()(
22111
12
+
+
=+
=
iL
p
u
pLRpIpI
Cp
RpI
pIpIpI
c
.
1)(
)()0(
)0(
)(
21
2
22
1
+++
++
=
+
+
pCRRCLp
CIpLRiL
p
u
pI
c
Учтем независимые начальные условия, которые были рассчитаны в первой
части примера (классический метод):
;0)0(
2
=
+
i
.0)0( =
+c
u
Тогда:
.
1)(
)(
)(
21
2
2
1
+++
+
=
pCRRCLp
ICpLR
pI
Подставим числовые значения:
.
110310
10440102
110100)22080(110100
210100)220(
)(
224
44
626
6
1
++
+
=
+++
+
=
pp
p
pp
p
pI
3) По полученному изображению
I
1
(p) найдем оригинал функции i
1
(t).
Применим теорему разложения:
.
)(
)(
110310
10440102
)(
2
1
224
44
1
pF
pF
pp
p
pI =
++
+
=
Найдем корни уравнения:
F
2
(p)=0.
.010000300
;0110310
2
224
=++
=++
pp
pp
;
1
8,261
1
c
p =
.
1
2,38
1
c
p =
.103102)(
24
2
+=
ppF
По теореме разложения:
(
)
()
()
()
ttt
t
tptp
eeе
еe
pF
pF
e
pF
pF
ti
2,388,2612.38
24
44
8,261
24
44
22
21
12
11
1
626,1374,0
1032,38102
104402,38102
1038,261102
104408,261102
)(
)(
)(
)(
)(
21
+=
+
+
+
+
+
+
=
+
=
Ответ:
tt
eeti
2,388,261
1
626,1374,0)(
+=
, А.
Результаты расчетов классическим и операторным методом практически
совпадают.
     2) Решаем её относительно I1(p).

     I 2 ( p) = I ( p) − I1 ( p).
             ⎛     1 ⎞                                      u (0 )
     I1 ( p)⎜⎜ R1     ⎟⎟ − ( I ( p) − I1 ( p))( R2 + pL) = − c + − L ⋅ i2 (0 + ).
             ⎝ p ⋅C ⎠                                          p
                  u (0 )
                 − c + − L ⋅ i2 (0 + ) + ( R2 + pL)CI
                     p
     I1 ( p ) =                                             .
                     CLp 2 + ( R1 + R2 )C ⋅ p + 1

      Учтем независимые начальные условия, которые были рассчитаны в первой
части примера (классический метод):
      i 2 (0 + ) = 0; u c (0 + ) = 0.
      Тогда:
                      ( R2 + pL)C ⋅ I
     I1 ( p ) =                              .
                  CLp + ( R1 + R2 )C ⋅ p + 1
                      2




     Подставим числовые значения:
                               (220 + p )100 ⋅ 10 −6 ⋅ 2                2 ⋅ 10 −4 p + 440 ⋅ 10 −4
     I 1 ( p) =                                                       =                              .
                100 ⋅ 10 −6 ⋅ 1 ⋅ p 2 + (80 + 220) ⋅ 100 ⋅ 10 −6 p + 1 10 − 4 p 2 + 3 ⋅ 10 − 2 p + 1

     3) По полученному изображению I1(p) найдем оригинал функции i1(t).

     Применим теорему разложения:
                2 ⋅ 10 −4 p + 440 ⋅ 10 −4  F ( p)
     I 1 ( p) = − 4 2            −2
                                          = 1     .
               10 p + 3 ⋅ 10 p + 1 F2 ( p)
     Найдем корни уравнения:
     F2(p)=0.
     10 −4 p 2 + 3 ⋅ 10 −2 p + 1 = 0;
     p 2 + 300 p + 10000 = 0.
     p1 = −261,8 1 ; p1 = −38,2 1 .
                       c            c
     F2′ ( p) = 2 ⋅ 10 p + 3 ⋅ 10 .
                      −4         −2




     По теореме разложения:
               F1 ( p1 ) p1t F1 ( p 2 ) p2t 2 ⋅ 10 −4 (− 261,8) + 440 ⋅ 10 −4 − 261,8t
     i1 (t ) =           e +             e =                                   е       +
               F2′( p1 )     F2′ ( p 2 )     2 ⋅ 10 − 4 (− 261,8) + 3 ⋅ 10 − 2
       2 ⋅ 10 − 4 (− 38,2 ) + 440 ⋅ 10 − 4 −38.2t
     +                                    е       = 0,374e − 261,8t + 1,626e −38, 2t
        2 ⋅ 10 (− 38,2 ) + 3 ⋅ 10
                 −4                  −2



                              −261, 8 t
     Ответ: i1 (t ) = 0,374 e           + 1,626 e −38 , 2 t , А.

     Результаты расчетов классическим и операторным методом практически
совпадают.

                                                        20