Расчёт переходных процессов методом синтетических схем, страница 2

Таблица 6. Соответствие первоначальных ветвей  новым.

Номер ветви на схеме 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Соответствующий номер на схеме 5

1

2

12

8

7

9

10

11

4

5

6

3

Для расчета цепи на каждом шаге интегрирования в функции perpr  используется метод узловых потенциалов. Для составления синтетических схем используются -модели реактивных элементов цепи.

Алгоритм работы функции perpr:

1)  чтение данных о конфигурации цепи;

2)  Выделение матрицы сопротивления, индуктивности, ёмкости, ЭДС, источников тока.

3)  Расчёт количества ветвей p, узлов q и связей n.

4)  Поиск максимальных и минимальных значений .

5)  Расчет шага интегрирования  и времени интегрирования ;

6)  Составление матрицы соединений , матрицы проводимостей ветвей , матрицы источников тока , матрицы источников ЭДС  для синтетической схемы цепи;

7)  нахождение матрицы, обратной матрице , из выражения: ;

8)  циклический расчет синтетических схем (рекурсия):

1.  нахождение матрицы из выражения: ;

2.  нахождение матрицы узловых потенциалов:  ;

3.  нахождение матрицы внешних напряжений ветвей: ;

4.  нахождение матрицы внутренних напряжений: ;

5.  нахождение матрицы внутренних токов: ;

6.  нахождение матрицы внешних токов: ;

7.  формирование матрицы источников тока  для следующего цикла расчета.

9)  Построение графиков токов и напряжений.

 Шаг интегрирования .

                      Время интегрирования .


график токов и напряжений.bmp

Рисунок 8. Данные по переходному процессу полученные в результате рекурсии.  Значение тока и напряжения на каждом шаге расчёта.

невязка по току.bmp

Рисунок 9. График невязки уравнения по I закону Кирхгофа для узла 2.

Копия невязка по напр.bmp

Рисунок 10. График невязки уравнения по 2 закону Кирхгофа для контура, состоящего из ветвей 3, 10 и 9 .


Вывод.

Метод синтетических схем является наиболее удобным и простым, из тех, что можно реализовать на компьютере, способом оценки влияния переходного процесса на значения токов в цепи.

Но он не даёт абсолютно точного значения, только приближённые. Это хорошо представлено на рисунке 2(невязка во 2-ом узле).

Как показывают результаты расчёта, показания могут меняться  при изменении шага интегрирования и для улучшения данных можно уменьшить шаг интегрирования.

Таблица 7. Данные полученные при шаге интегрирования

Номер ветви

I      А

U      В

1

1,37519038660255

1,37519038660255

2

1,37482663516640

4,12447990549921

3

1,37483571816529

4,12450715449587

4

1,66668339028265

8,33335682198105

5

1,66668339028267

1,66668339028267

6

5,91954536105277e-05

0,000591954536105277

7

1,37519038660255

0,375190386602547

8

2,91281372764018e-05

8,24961922679491

9

-9,08299889124109e-06

4,12513932129570

10

-1,37511114601055

-0,000632166799825917

11

1,66662419482904

-4,02122637206404e-05

12

0,000334623298870795

8,24898705999508