Расчет переходного процесса в RLC-цепи методом Рунге-Кутта, страница 3

5.  Описать конкретный выбранный (заданный) метод численного решения системы дифференциальных уравнений.

6.  В соответствии с выбранным методом, составить алгоритм решения системы дифференциальных уравнений в виде укрупненной блок-схемы. Выбрать шаг изменения времени t. Задать необходимые для решения начальные значения, обосновав эти величины с точки зрения физических процессов и явлений. Определить значения напряжения на всех элементах и ток в цепи по окончанию переходного процесса с точки зрения физических процессов и явлений.

7.  Провести вычисления в табличном редакторе Excel. Считать, что переходной процесс закончился, если текущее значение напряжений на элементах и ток в цепи отличаются от окончательных (не нулевых!) не более, чем на 5%. Если окончательные значения каких-то параметров теоретически должны быть нулевыми, то расчет заканчивают, когда значения всех этих параметров становятся меньше 5% от их максимального значения.

8.  Результаты вычислений представить с точностью трех – пяти значащих цифр. Оценить правильность полученных значений, исходя из физики переходного процесса.

9.  По вычисленным соотношениям построить графики семейств четырех функций: U_C(t, Х),  U_L(t, Х), U_R(t, Х), I(t, Х), где  t – время, Х – изменяющийся исходный параметр, указанный в задании. (Например, емкость С)

10.  Составить таблицу обозначений используемых величин и их идентификаторов для записи программы на языке программирования (QBASIC). Таблицу набрать в текстовом редакторе Microsoft Word.

11.  Написать программу для решения системы дифференциальных уравнений численным методом, включив в текст программы подробные комментарии. Над текстом программы указать фамилию, шифр группы и номер варианта.

12.  Провести вычисления, ответы получить в табличной форме, точность представления выбрать аналогичную установленной в Excel. Выведенные результаты должны быть удобны для восприятия, т.е. должны содержать текстовые пояснения.

13.  Сравнить результаты вычислений полученные в Excel, с результатами вычисления по программе, написанной на языке QBASIC. Сделать выводы по результатам вычислений, в том числе, о характере получившихся зависимостей U_C(t, Х),  U_L(t, Х), U_R(t, Х), I(t, Х).

14.  Оформить пояснительную записку в соответствии со стандартом.

15.  Защитить курсовую работу до 30 ноября текущего года.

Введение

Под переходными процессами понимают процессы перехода от одного режима работы электрической цепи к другому чем-либо отличающемуся от предыдущего, например величиной амплитуды, фазы, формой или частотой действующих ЭДС, значениями параметрами схемы, а также вследствие изменения конфигурации цепи.

Физически переходные процессы представляют собой процессы перехода от энергетического состояния, соответствующего докоммутационному режиму (коммутация – процесс замыкания или размыкания выключателей), к энергетическому состоянию, соответствующему послекоммутационному режиму.

Переходные процессы обычно являются быстро протекающими; длительность их составляет десятые, сотые, а иногда миллиардные доли секунды. Тем не менее изучение переходных процессов весьма важно, так как оно дает возможность установить, как деформируются по форме и амплитуде сигналы при прохождении через усилители, фильтры и другие устройства, позволяет выявить превышения напряжения на отдельных участках цепи, которые могут оказаться опасными для изоляции установки, увеличения амплитуд токов, которые могут в десятки раз превышать амплитуду тока установившегося периодического процесса, а также определить продолжительность переходного процесса.
Условные обозначения