Автоматизированное проектирование. Норенков И.П. - 61 стр.

UptoLike

Составители: 

%!#*%!#&F*:,$* $I*:+*
F*)&* !)!@&'! +($*,#)KH (*L*)&M
5@!"! 3
видного выражения
I
ист
= KI,
где K = (I
ист
/I) — матрица передаточных коэффициентов источников тока. Используем также выра-
жение (3.16), принимающее вид
U
,
= - M
11
ϕ
- M
12
U
ист
- M
31
E = - M
11
ϕ
- M
12
(U
ист
/I) I - M
31
E
Получаем систему из трех мат ричных уравнений с неизвестными векторами
ϕ
, I и I
L
:
-(M
11
)
T
G
,
(M
11
ϕ
+ M
12
RI) + (M
21
)
T
I
L
+ (M
31
)
T
KI = G
,
M
31
E + (M
11
)
T
A
,
; (3.20)
I
L
= - G
L
(M
21
ϕ
+ M
22
RI+ M
23
E) + A
L
; (3.21)
I = - G
I
(M
31
ϕ
+ M
32
RI + M
33
E) + A
I
, (3.22)
где обозначено R = (U
ист
/I). Эта система и яв ляется итог овой ММ в узлово м мо дифицированно м мет о де.
'6B.F690N:
1. Вектор индуктивных токов нельзя исключить из итоговой системы уравнений, так как его зна-
чения входят в вектор A
L
на последующих шагах численного интегрирования.
2. Источники тока, зависящие от напряжений, относятся к неособым ветвям, их проводимости
(I
ист
/U) входят в матрицу G
6
, которая при этом может иметь недиагональный вид.
3. Источники напряжения, зависящие от напряжений, в приведенных выше выражениях не учи-
тываются, при их наличии нужно в матрице E выделить столбец для этих ветвей, что приводит к по-
явлению дополнительных слагаемых в правых частях уравнений (3.19) — (3.21).
3.3. E. -451 + : D@48+-/1 :0:D+?: 0: /:784<8490.
(1B
48 /.-4549 :0:D+?: 94 98./.0042 4BD:,-+.
Анализ процессов в проектируемых объекта х
можно производить во временной и частотной областях. K*)4'6 (# ("$/$**#; #24)+&' (динамический
анализ) позволяет получить картину переходных процессов, оценить динамические свойства объекта,
он является важной процедурой при исследовании как линейных, так и нелинейных систем. K*)4'6 (
1)+&#&*#; #24)+&' более специфичен, его применяют, как правило, к объектам с линеаризуемыми
ММ при исследовании колебательных стационарных процессов, анализе устойчивости, расчете иска-
жений информации, представляемой спектральными составляющими сигналов, и т.п.
Методы анализа во временной области, используемые в универс альных программах анализа в
САПР, — это численные методы интегрирования систем обыкновенных дифференциальных уравне-
ний (СОДУ):
F(dV/dt, V, t) = 0.
Другими словами, это методы алгебраизации дифференциальных уравнений. Формулы интегри-
рования СОДУ могут входить в ММ независимо от компонентных уравнений, как это имеет место в
(3.15), или быть интегрированными в ММ компонентов, как это выполнено в узловом методе.
От выбора метода решения СОДУ существенно зависят такие характеристики анализа, как точ-
ность и вычислительная эффективность. Эти характеристики определяются прежде всего типом и по-
рядком выбранного метода интегрирования СОДУ.
Применяют два типа методов интегрированияявные (иначе экстраполяционные или методы,
основанные на формулах интегрирования вперед), и неявные (интерполяционные, основанные на
формулах интегрирования назад). Различия между ними удобно показать на примере простейших ме-
тодов первого порядкаметодов Эйлера.
Формула 9(*#8# /$&#-) F;4$") представляет собой следующую формулу замены производных
в точке t
n
:
dV/dt |
n
= (V
n+1
V
n
) / h
n
,
где индекс равен номеру шага интегрирования; h
n
= t
n+1
- t
n
размер шага интегрирования (обычно
h
n
называют просто шагом интегрирования). В формуле *$9(*#8# /$&#-) F;4$") использовано диф-
&.+.)$(*),$". !"#$%!#&'&($"!))$* +($*, #&($"!)&*
61
 5@!"! 3                                   %!#*%!#&F*:,$*   $I*:+*F*)&* !)!@&'! +($*,#)KH (*L*)&M

видного выражения
         Iист = KI,
где K = (∂Iист/∂I) — матрица передаточных коэффициентов источников тока. Используем также выра-
жение (3.16), принимающее вид
         U, = - M11ϕ - M12Uист - M31E = - M11ϕ - M12 (∂Uист/∂I) I - M31E
Получаем систему из трех матричных уравнений с неизвестными векторами ϕ, I и IL:
          -(M11)TG,(M11ϕ + M12RI) + (M21)TIL + (M31)TKI = G,M31E + (M11)TA,;             (3.20)
          IL = - GL(M21ϕ+ M22RI+ M23E) + AL;                                             (3.21)
          I = - GI(M31ϕ+ M32RI + M33E) + AI,                                             (3.22)
где обозначено R = (∂Uист/∂I). Эта система и является итоговой ММ в узловом модифицированном методе.
     ' 6 B .F 6 9 0 N :
       1. Вектор индуктивных токов нельзя исключить из итоговой системы уравнений, так как его зна-
чения входят в вектор AL на последующих шагах численного интегрирования.
       2. Источники тока, зависящие от напряжений, относятся к неособым ветвям, их проводимости
(∂Iист/∂U) входят в матрицу G6, которая при этом может иметь недиагональный вид.
       3. Источники напряжения, зависящие от напряжений, в приведенных выше выражениях не учи-
тываются, при их наличии нужно в матрице E выделить столбец для этих ветвей, что приводит к по-
явлению дополнительных слагаемых в правых частях уравнений (3.19) — (3.21).
                      3.3. E.-451 + :D@48+-/1 :0:D+?: 0: /:784<8490.
      (1B48 /.-4549 :0:D+?: 94 98./.0042 4BD:,-+. Анализ процессов в проектируемых объектах
можно производить во временной и частотной областях. K*)4'6 (# ("$/$**#; #24)+&' (динамический
анализ) позволяет получить картину переходных процессов, оценить динамические свойства объекта,
он является важной процедурой при исследовании как линейных, так и нелинейных систем. K*)4'6 (
1)+&#&*#; #24)+&' более специфичен, его применяют, как правило, к объектам с линеаризуемыми
ММ при исследовании колебательных стационарных процессов, анализе устойчивости, расчете иска-
жений информации, представляемой спектральными составляющими сигналов, и т.п.
      Методы анализа во временной области, используемые в универсальных программах анализа в
САПР, — это численные методы интегрирования систем обыкновенных дифференциальных уравне-
ний (СОДУ):
          F(dV/dt, V, t) = 0.
      Другими словами, это методы алгебраизации дифференциальных уравнений. Формулы интегри-
рования СОДУ могут входить в ММ независимо от компонентных уравнений, как это имеет место в
(3.15), или быть интегрированными в ММ компонентов, как это выполнено в узловом методе.
      От выбора метода решения СОДУ существенно зависят такие характеристики анализа, как точ-
ность и вычислительная эффективность. Эти характеристики определяются прежде всего типом и по-
рядком выбранного метода интегрирования СОДУ.
      Применяют два типа методов интегрирования — явные (иначе экстраполяционные или методы,
основанные на формулах интегрирования вперед), и неявные (интерполяционные, основанные на
формулах интегрирования назад). Различия между ними удобно показать на примере простейших ме-
тодов первого порядка — методов Эйлера.
      Формула 9(*#8# /$&#-) F;4$") представляет собой следующую формулу замены производных
в точке tn:
          dV/dt | n = (Vn+1 — Vn ) / hn,
где индекс равен номеру шага интегрирования; hn = tn+1 - tn — размер шага интегрирования (обычно
hn называют просто шагом интегрирования). В формуле *$9(*#8# /$&#-) F;4$") использовано диф-


 &.+.)$(*),$" . !"#$%!#&'&($"!))$*              +($*,#&($"!)&*                                61