background image

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 
 

 
 

background image

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  

 
 
 
 

background image

 
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
!

=

− 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
!

=

− 1 +

− !

 

=

− 1 + !

 

=

− 1 +

1
!

 

=

H>G@

@>

H
@

− 1  gdzie  =

H>G@

@>

 

− 1 = −

− 1