ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.05.2025
Просмотров: 751
Скачиваний: 1
3
Составление узловых уравнений для нелинейных электрических цепей.
Всю совокупность ветвей в схеме разбиваем на две части: линейную и нелинейную и первые номера присваиваем линейной части схемы.
i u - однозначная |
|||||||||||||||||||||||||
аналитическая |
|||||||||||||||||||||||||
зависимость |
|||||||||||||||||||||||||
1л |
2л |
nл |
nв |
||||||||||||||||||||||
1 |
iлв |
||||||||||||||||||||||||
A 2 |
AЛ |
AН |
|||||||||||||||||||||||
, |
A |
A A |
, |
iв |
. |
||||||||||||||||||||
л н |
|||||||||||||||||||||||||
ny 1 |
iнв |
||||||||||||||||||||||||
в |
A iв |
A iв 0 (1). |
|||||||||||||||||||||||
Тогда 1-й закон Кирхгофа: |
A i |
A A |
iлв |
||||||||||||||||||||||
л |
н |
iнв |
л |
л |
н н |
||||||||||||||||||||
A iв A Gв AТ J в A Gв Eв |
|||||||||||||||||||||||||
л |
л л |
л |
л |
л л |
|||||||||||||||||||||
Gлy |
J у |
||||||||||||||||||||||||
(1) |
G y |
Aл |
i |
н |
u J у ; |
u = AТ |
|||||||||||||||||||
л |
н |
н |
н |
н |
|||||||||||||||||||||
По методу узловых потенциалов: |
|||||||||||||||||||||||||
Gлy Aнл iн AнТ J у |
- 1-й закон Кирхгофа для нелинейных цепей. |
||||||||||||||||||||||||
Пример.
Решение. |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
|||||||
1 |
i3 u3 i6 u6 |
||||||||
1 |
g1 0 |
0 |
J1 |
||||||
2 |
0 |
0 |
0 |
2 |
i3 u3 i4 u4 i5 u5 |
0 |
|||
3 |
0 |
0 |
g2 |
3 |
i4 u4 i6 u6 |
J2 |
|||
Gлy |
i3 1 2 i6 1 3 |
||||||||||||||||||||
1 |
J1 |
||||||||||||||||||||
G y |
2 |
i |
2 |
i |
3 |
2 |
i |
2 |
0 |
i |
u |
н |
|||||||||
л |
3 |
1 |
4 |
5 |
н |
||||||||||||||||
3 |
i4 u4 i6 1 3 |
J2 |
|||||||||||||||||||
+ компонентные уравнения для нелинейных ветвей.
Особенности решения нелинейных уравнений.
1. Нелинейные уравнения могут иметь одно, несколько решений или не иметь ни одного.
E uн iн uн r
4
Метод простой итерации.
Нелинейное уравнение записывается так: u f u . Далее выбирается начальное приближение из каких-либо соображений.
Далее находим: |
u 1 f u 0 - первое приближение, |
u 2 f u 1 - второе приближение, … |
u m 1 f u m |
- m 1 -ое приближение. |
Если u *- точное решение уравнения и итерационный процесс сходится, то lim u m u * .
m
Вводится так называемый критерий окончания- то условие, при котором нужно прекращать итерационный процесс:
u m 1 u m |
, |
|
u m |
||
где точность (обычно задается).
Метод простой итерации – метод первого порядка.
Графическая интерпретация метода:
E uн |
i |
u |
, |
||||
н |
|||||||
r |
н |
||||||
E uн r iн uн |
|||||||
uн iн E r iн uн |
uн f uн |
||||||
1). |
|||||||
- итерационный процесс сходится.
2).
- итерационный процесс расходится.
3).
Итерационный процесс в зависимости от начального приближения сходится либо к первому либо к третьему точному решению.
Условие сходимости итерационного процесса:
df |
1 |
|
du u u* |
||
Для матричного уравнения u f u : |
||
u |
f |
u ,u |
...u |
||||||||||
1 |
1 |
1 |
2 |
n |
|||||||||
u |
f |
u ,u |
...u |
||||||||||
2 |
2 |
1 |
2 |
n |
|||||||||
u |
n |
f |
n |
u , u |
...u |
n |
|||||||
1 |
2 |
||||||||||||
Gлy н iн нT J y
По методу простой итерации должны получить:
G y 1 J y Gлy 1 н iн нT
f