9.Co wynika z tego, zezwiazekpomiedzyadmitancja dyskretna
(Yd) a admitancja
ciagła dla indukcyjnosci jest nastepujacy
-admitancja modelu dyskretnego różni się od admnitancji modelu
ciągłego
-współczynnik proporcjalności jest funkcją częstotliwości
-wartość graniczna przy której admitancjazastepcza modelu
dyskretnego inducji jest równa
Zero, punkt ten znany jest jako częstotliwość Nyquista (twierdzenie o
próbkowaniu)
Wynika z tego ze sygnał o częstotliwości f powinien być próbkowany
przynajmniej dwa razy
W okresie,
aby można
było odczytac
o nim
informacje.
b)jaki jest efekt przy skracaniu kroku modelowania przy danej
częstotliwości Odpowiedź: relacja między admitancją modelu
dyskretnego i ciągłego ulega poprawie.
c)jaki jest efekt przy wzroście częstotliwości przy określonym kroku
modelowania Odpowiedź: relacja między admitancją modelu
dyskretnego i ciągłego ulega pogorszeniu.
d)czy model dyskretny wiernie odwzorowuje przesunięcie fazowe
między prądem i napięciem indukcyjności w całym zakresie
częstotliwości?
Odpowiedź: TAK: model dyskretny wiernie odwzorowuje
przesunięcie fazowe w całym zakresie częstotliwości, bowiem
współczynnik proporcjonalności w podanej zależności:
Y d(j®) = Y c 0,5mT , czyli współczynnik: —0,5@T— jest liczbą
rzeczywistą dodatnią (mnożenie tg(0,5raT) tg(0,5®r )
przez liczbę rzeczywistą dodatnią nie zmienia fazy, czyli: arg(Yd) =
arg(Yc) .
Admitancja modelu ciągłego rozni się od admitncji modelu dyskr.
Wsp. proporcjonalności jest funkcja czestotliwosci .Przy obserwacji
tej funkcji dla zmian pulsacji omega od 0 do omega =pi/T można
zauważyć , ze ta druga wartość jest wartoscia graniczna , przy której
admitancjazastepcza modelu dyskretnego indukcyjności jest rowna
zero. Jest to tzwczestotliwoscNiquista i jest zwiazana z twierdzeniem
o próbkowaniu. Wynika z niego , ze syganł o czestotliwosci f
powinien być próbkowany przynajmniej 2 razy w okresie , aby można
było odtworzyć o nim informacje .Mozna tez zaobserwować , ze wraz
ze zwrostemczest. relacje miedzy adm. modelu cyfr( dyskr) i ciągłego
pogorszają się – admitancja modelu ind. staje się relatywnie mniejsza.
Dla modelu pojemności adm. rosnie wraz ze wzrostem czest. Aby
zapewnić poprawne odwzorowanie rzeczywistego elementu modelem
cyfrowym należy przyjąć odpowiednio maly krok modelowania
T<<1/2fn
10. UZUPELNIENIE !!!!
Jeśli l<<lgr , to efekt związany z dlugoscia przewodnika można
pominąć . W przeciwnym razie (l bliskie lgr) w równaniach modelu
danego elementu nalezyuwzglegnic wzajemny wpływ pola
magnetycznego i elektrycznego NP.: analiza przebiegow zwarciowych
o czestotiwosci do 20 harmonicznej :
F=20*50=1000Hz lgr=c/4f=3*10^8/4*10^3=75 km
11. UZUPELNIENIE !!!!
c)
= =
=
+
−
,
=
+
−
−
= −
−
−
−
,
−
= −
−
−
−
d)
=
+
−
−
= −
−
−
−
=
−
−
−
−
,
=
1
,
=
′
=
−
!
2
, ′
=
−
!
2
=
1
#
−
!
2
$ −
1
#
−
−
!
2
−
$
−
−
+
!
2
=
1
−
1
−
−
!
2
−
−
−
2 + !
2
=
1
−
1
−
+
! − 2
2
−
=
2
2 + !
−
2
2 + !
−
+
! − 2
! + 2
−
=
+
−
Dla linii bezstratnej i R=0
=
1
−
1
−
−
−
12. UZUPELNIENIE !!
a) tak wiec zmiennymi stanu będą napięcia na kondensatorach oraz
prady na cewkach
b)
%
& +
'
& +
'
& +
'(
& = 0 * & = 0
%
&
+,-. /
, 0,-1*1 *
Zmienne stanu:
'
,
'
2
'
,
'(
2
'
,
'(
13. Stabilność modeli cyfrowych
a) jakie sagłownezrodlabledow :
istnieja dwa głowne źródła błędów , które powodują , że przybliżenie
cyfrowe może być niezadowalające :
-pominiecie w modelu istotnyc elementów rzeczywistej sieci
-zastosowanie metod numerycznych nieadekwatnych do obliczania
analizowanego zjawiska
b) niegasnące oscylacje:
stosując metodetrapezow musimy brac pod uwagę fakt , ze
analizujemy zarónokrokbierzący jak i poprzedni . W momencie
przerwania obwodu prad w dwóch kolejnych krokach przyjmie
wartość zerowa
W tej sytuacji równanie: u(k)=Ai(k)-Bi(k-1)-u(k-1) upraszcza się i
otrzymyjemy u(k)=-u(k-1)
Co jest obserwowane jako niegasnące oscylacje
6. Model cyfrowy indukcyjności przy zastosowaniu do
całkowania:
a. niejawnej metody Eulera (prostokątów „wstecz”)
& =
&
& → & =
1
4
= &
56
+
1
4
75
789:
75
7;
tk=Tk , T/L-przewodność
=
− 1 +
, =
=
+
− 1
b. jawnej metody Eulera (prostokątów „wprzód”)
=
− 1 +
− 1 , =
=
− 1 +
− 1
c. metody trapezów
=
− 1 + 2 < − 1 +
=,
= 2
=
+
− 1 +
− 1
=
+
− 1 ,
− 1 =
− 1 +
− 1
Asd
A
7.Model cyfrowy pojemnosci przy zastosowaniu do całkowania:
a. niejawnej metody Eulera (prostokatów „wstecz”)
& =
&
& → & =
1
4
= &
56
+
1
4
75
789:
75
7;
=
− 1 +
=
−
− 1
=
+
− 1 ,
− 1 = −
− 1 ,
=
b. jawnej metody Eulera (prostokatów „wprzód”)
=
− 1 +
− 1
− 1 =
−
− 1
− 1 =
+
− 1 ,
− 1 = −
− 1 , =
c. metody trapezów
=
− 1 + 2
− 1 +
=
+
− 1 ,
− 1 = −
− 1 +
− 1 ,
=
8.Okreslic model cyfrowy dla:
a. szeregowego połaczenia elementów: R, L, przy zastosowaniu
wskazanej
metody całkowania
a)
Metoda niejawna
=
>
+
?
>
=
1
>
,
?
=
1
?
<
−
?
− 1 =
=
1
>
+
1
?
<
−
?
− 1 =
=
1
>
+
1
?
−
1
?
?
− 1
=
1
> ?
−
1
?
?
− 1 →
=
> ?
+
> ?
− 1
=
> ?
>
+
?
=
!
>
+
@
?
= +
− 1 =
> ?
− 1
>
+
?
=
1
! A
>
+
@
?
B
∗
?
− 1 =
1
1 +
>@
?
∗
?
− 1 = + !
?
− 1 = + !
− 1
Trapezowa
=
− 1 +
1
2
?
,
?
=
−
>
→
>
= !
=
− 1 + 2 <
?
+
?
− 1 =
=
− 1 + 2 <
+
− 1 − !
− !
− 1 =
=
− 1 + 2
+ 2
− 1 −
!
2
−
!
2
− 1
+
!
2
=
− 1 + 2
+ 2
− 1 −
!
2
− 1
D1 +
!
2 E =
− 1 + 2
+ 2
− 1 −
!
2
− 1
= 2 + !
+ 2 + !
− 1 + D
2
2 + !
−
!
2 + !
E
− 1
=
& +
− 1 ;
− 1 =
− 1
+ D
2
2 + !
−
!
2 + !
E
− 1
Gdzie
=
@
?G>@
Prostokątów Jawna
=
− 1 +
1
?
,
?
=
−
>
→
>
= !
=
− 1 + <
− !
= ,
=
− 1 +
−
!
D1 +
!
E
=
+
− 1 ,
= + !
+ ! +
− 1
=
+
− 1 ;
− 1 = ! +
− 1
= + !
b. szeregowego połaczenia elementów: R, C, przy zastosowaniu
wskazanej
metody całkowania
niejawna:
=
>
+
H
>
=
1
>
& ,
H
=
1
H
< & −
H
− 1 =
=
1
>
& +
1
H
< & −
H
− 1 =
=
1
>
& +
1
H
& −
1
H
H
− 1
=
1
> H
& −
1
H
H
− 1
=
> H
>
+
H
=
! A
>
+
H
@
B
= + !
− 1 =
> H
− 1
>
+
H
=
1
! A
>
+
H
@
B
∗
H
− 1 =
1
1 +
>H
@
∗
H
− 1 = + !
− 1 = + ! −
− 1
Prostokątów jawna:
H
=
H
− 1 +
,
H
=
−
>
=
− !
− !
=
+
− !
− 1
−!
−
= −
+
− 1 − !
− 1
!
+
=
−
− 1 + !
− 1
D! + E =
−
− 1 + !
− 1
= + !
− + !
− 1 +
!
+ !
− 1
= + ! , − 1 = − + !
− 1 +
!
+ !
− 1
Trapezowa
H
=
H
− 1 + 2 <
H
+
H
− 1 =,
H
=
−
>
=
− !
− !
=
− 1 − !
− 1 + 2 <
H
+
H
− 1 =
−!
− 2 = −
+
− 1 − !
− 1 + 2 − 1
!
+ 2 =
−
− 1 + !
− 1 − 2 − 1
D! + 2 E =
−
− 1 + !
− 1 − 2 − 1
=
2
+ 2!
−
2
+ 2!
− 1 +
2 !
+ 2!
− 1
− 2! + − 1
=
2
+ 2!
−
2
+ 2!
− 1 + D
2 !
+ 2!
− 2! + E − 1
=
2
+ 2! ,
− 1 = −
2
+ 2!
− 1
+ D
2 !
+ 2!
− 2! + E − 1
c. równoległego połaczenia elementów: R, L, przy zastosowaniu
wskazanej
metody całkowania
=
>
+
?
Jawna
& =
&
& ,
?
=
?
− 1 +
− 1 ,
>
= !
=
?
− 1 +
&
! ,
=
?
− 1 +
− 1 + !
?
− 1 =
− ! ,
?
− 1 =
− 1 −
− 1
!
=
− 1 −
− 1
!
+
− 1 + !
= ! + − 1 + D −
1
!E
− 1
=
+
− 1
=
1
! ,
− 1 =
− 1 + D −
1
!E
− 1
niejawna
?
= , =
1
! + =
+ !
!
,
− 1 =
− 1
trapezowa
?
=
?
− 1 + 2 <
+
− 1 = ,
?
=
?
=
−
>
=
−
1
!
=
1
!
+
− 1 −
1
!
− 1 + 2 <
+
− 1 =
= D
1
! + 2 E
+
− 1 + D2 −
1
!E
− 1
=
1
! + 2 ,
=
+
− 1
− 1 =
− 1 +
− 1
d. równoległego połaczenia elementów: R, C, przy zastosowaniu
wskazanej
metody całkowania
=
>
+
H
a)
niejawna
H
= , =
1
! + =
+ !
!
,
− 1 = −
− 1
b)
trapezowa
=
− 1 + 2 <
H
−
H
− 1 = ,
H
=
H
=
−
>
=
−
1
!
=
− 1 + 2 D + − 1 −
1
!
− 1 −
1
!
E
=
− 1 + 2
+ 2
− 1 − 2!
− 1
− 2!
− 2
=
− 1 −
+ 2
− 1 − 2!
− 1
− 2!
=
2
+
1
!
−
2
− 1 −
− 1 +
1
!
− 1
= D
1
! +
2
E
−
− 1 + D
1
! +
2
E
− 1
=
1
! +
2
,
− 1 = −
− 1 + D
1
! +
2
E
− 1
c)
jawnaprostokatow
=
− 1 +
H
H
=
−
>
=
−
1
!
=
− 1 + D
−
1
!
E
=
− 1 +
− !
=
−
− 1 + !
=
−
− 1 +
1
!
=
H>G@
@>
−
H
@
− 1 gdzie =
H>G@
@>
− 1 = −
− 1