1. Экспериментальная часть
1.1 Задания к лабораторной работе
Рассчитать параметры ИЛЗ на звеньях типа k, с такими данными: />мкс, />мкс, />Ом. Тип импульса — прямоугольный. В SymPowerSystemsпостроить модель.
Количество звеньев типа к определим по формуле (1.1).
/>. (1.1)
При заданных параметрах tЗ=27 мкс, tФ=0,1/>=9/>/>с, n=5,71. С учетом округления в большую сторону n=6.
Индуктивность звена определим по формуле (1.2).
/>. (1.2)
В соответствии с вариантом RН=30 Ом, тогда L=0,000126Гн=0,126 мГн.
Емкость звена определим по формуле (1.3).
/>. (1.3)
В соответствии с вариантом RН=30 Ом, тогда С=0,14*10-6Ф=0,14мкФ.
Смоделируем прямоугольный импульс с длительностью фронта tФ=0,1/>=9мкс, для этого пропустим прямоугольный импульс через апериодическое звено с постоянной времени Т, которую определим из формулы (1.4).
/>, (1.4)
/>,
/>.
Учитывая, что время фронта для импульса прямоугольной формы/>9/>/>с, подставим:
/>,
/>(мкс).
С учетом рассчитанных параметров элементов синтезирована электрическая принципиальная схема, приведенная на рисунке 1.1
/>
Рисунок 1.1 — Схема электрическая принципиальная для исследования ИЛЗ на звеньях типа kдля количества звеньевп
Произвести моделирование схемы и получить графики входных и выходных напряжений при tФ=0.05tИ; tФ=0.1tИ; tФ=0.5tИ.
Для tФ=0.05tИи tФ=0.5tИ воспользоваться той же схемой (рис.1.1), что и для tФ=0.1tИ. В соответствии с формулой (1.4) при tФ=0.05tИ=4.5 мкс постоянная времени Т=0.85 мкс, а при tФ=0.5tИ=45 мкс постоянная времени Т=8.5 мкс.
3. Принять tФ=0.1tИ, произвести моделирование схемы и получить графики входных и выходных напряжений при при количестве звеньев 2n; n; 0,5n.
Схемы для количества звеньев 2n=12 и для 0.5n=3 приведены на рисунках 1.2 и 1.3 соответственно.
/>
Рисунок 1.2 — Схема электрическая принципиальная для исследования ИЛЗ на звеньях типа kдля количества звеньев 2n
/>
Рисунок 1.3 — Схема электрическая принципиальная для исследования ИЛЗ на звеньях типа kдля количества звеньев 0.5n
2. Экспериментальные исследования
2.1 Исследование ИЛЗ на звеньях типа k
Ход работы.
1. Рассчитала параметры ИЛЗ на звеньях типа k. Произвела моделирование схемы при tФ=0.05tИ; tФ=0.1tИ; tФ=0.5tИи получила графики входных и выходных напряжений (рис.2.1 — 2.3).
2. Приняла tФ=0.1tИ, после чего произвела моделирование электрической принципиальной схемы в Sym Power Systems при количестве звеньев 2n, n, 0,5n(рис.1.1-1.3) и получила графики входных и выходных напряжений, представленных на рисунках 2.4-2.6
/>
Рисунок 2.1 — Графики входного и выходного напряжения ИЛЗ, состоящие из п звеньевтипа kпри входном воздействии прямоугольного импульса при tФ=0.5tИ
/>
Рисунок 2.2 — Графики входного и выходного напряжения ИЛЗ, состоящие из п=6 звеньевтипа kпри входном воздействии прямоугольного импульса при tФ=0.1tИ
/>
Рисунок 2.3 — Графики входного и выходного напряжения ИЛЗ, состоящие из п звеньевтипа kпри входном воздействии прямоугольного импульса при tФ=0.05tИ
/>
Рисунок 2.4 — Графики входного и выходного напряжения ИЛЗ, состоящие из 2п звеньевтипа kпри входном воздействии прямоугольного импульса
/>
Рисунок 2.5 — Графики входного и выходного напряжения ИЛЗ, состоящие из п звеньевтипа kпри входном воздействии прямоугольного импульса
/>
Рисунок 2.6 — Графики входного и выходного напряжения ИЛЗ, состоящие из 0.5п звеньевтипа kпри входном воздействии прямоугольного импульса
Выводы
В ходе данной лабораторной работы я изучила принципы моделирования цепей, содержащих индуктивные элементы и цепи с самоиндукцией в пакете SymPowerSystemsна примере искусственных линий задержки, определение их характеристик и параметров и представление их в графическом виде.
В SymPowerSystemsсмоделировала схемы ИЛЗ при воздействии прямоугольного импульса при различных значениях tФ, а также при различных значениях п (рис.1.1-1.3). Построила графикивходного и выходного напряжения ИЛЗ, состоящие из п звеньевтипа kпри входном воздействии прямоугольного импульса при различных tФ (рис.2.1-2.3), а также при различных п (рис.2.4-2.6).
Построив графики можно сделать вывод, что, чем больше время фронта tФ относительно времени импульса tИ, то тем меньше время задержки t3, а также большее количество звеньев типаk используется в ИЛЗ. Следовательно, чем больше звеньев типа k, то тем больше время задержки t3.
Также можно сделать вывод о том, как влияет длительность фронта на искажение выходного сигнала: чем больше длительность фронта, тем меньше искажение выходного сигнала относительно входного прямоугольного импульса.