Моделирование переходных процессов в радиотехнической системе




 

Наиболее распространены две формы представления исходной модели схемы для расчета переходных процессов – явная и неявная. Рассмотрим использование явной формы модели радиотехнического устройства. Представление модели схемы в явной форме налагает ограничения на выбор независимых переменных – ими могут быть только напряжения на емкостях uс и токи в индуктивностях iL.

Явная форма модели, в общем случае, представима в виде двух подсистем:

 

 

где x – вектор переменных uc, iL реактивных элементов (переменные состояния); v – вектор постоянных и времязависимых источников Е, I; w – вектор переменных u, i линейных и нелинейных резистивных элементов.

Первая подсистема – это система обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ) первого порядка; вторая – система конечных, в общем случае нелинейных уравнений.

Рассмотрим методику получения ОДУ, разрешаемых относительно производных (в этом случае говорится о нормальной форме ОДУ). Пусть имеется система топологических и компонентных уравнений, причем компонентными уравнениями реактивных элементов являются следующие зависимости:

 

,

 

(1)

Первый этап получения ОДУ заключается в том, что на основе законов Кирхгофа переменные ic, uL выражаются через токи и напряжения остальных ветвей схемы:

ic = f1 (остальные переменные);

uL = f2 (остальные переменные).

На втором этапе ic и uL заменяют производными (1), и остальные переменные выражают через ис и iL с помощью законов Кирхгофа и компонентных уравнений; результатом этих действий является нормальная система ОДУ

 

 

 

Расчет переходных процессов с помощью модели схемы в явной форме требует решения двух различных по характеру систем уравнений: системы конечных уравнений для расчета квазистатического режима и системы дифференциальных уравнений для расчета переменных состояния uc, iL. Расчет квазистатического режима может быть осуществлен любым численным методом решения конечных уравнений – Ньютона, простых итераций и т.п. Расчет переменных состояния может быть выполнен любым численным методом решения ОДУ.

 

5. Методы моделирования радиотехнического средства в частотной области

 

При моделировании РТС в частотной области используется метод комплексных амплитуд, суть которого заключается в том, что в установившемся режиме в любой сложной электрической цепи при синусоидальном воздействии напряжения и токи могут быть представлены в виде суммы синусоидальных составляющих: основной (w) и высших (2w, 3w,...) гармонических составляющих. Подобный подход также называют спектральным анализом устройства.

Наиболее часто такой подход применяется при анализе радиочастотных трактов, в которых и протекают такие периодические синусоидальные токи.

К выходным параметрам РТС в частотной области относятся различные функции цепей – входные и передаточные комплексные сопротивления и про­водимости, коэффициенты отражения и передачи по напряжению и току, коэф­фициенты усиления радиотехнического средства и др.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-04-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: