文档介绍：第5章动态电路的时域分析
2. 一阶电路的零输入响应、零状态响应和
全响应求解;
重点
4. 一阶电路的阶跃响应和冲激响应。
3. 稳态分量、暂态分量求解;
1. 动态电路方程的建立及初始条件的确定;
由电源和电阻器构成的电阻性网络,是用代数方程来描述的,求解过程不涉及微分方程。
具有储能元件的电路为动态电路。动态电路用微分方程来描述。
含储能元件的电路在发生换路后,会从换路前的稳定状态转换到换路后的稳定状态。这个过程,称为过渡过程。
过渡过程的时间是极为短暂的,也常称这一过程为瞬态过程。由于这短暂的过程对控制系统、计算机系统、通讯系统关系重大,所以将是我们分析、讨论的重点。
动态电路的两个简单例子
K未动作前,电路处于稳定状态
i = 0 , uC = 0
i = 0 , uC= Us
K
+
–
uC
Us
R
C
i
(t = 0)
K接通电源后很长时间,电容充电完毕,电路达到新的稳定状态
+
–
uC
Us
R
C
i
(t →)
前一个稳定状态
过渡状态
新的稳定状态
t1
US
uc
t
0
?
i
有一过渡期
电容电路
K未动作前,电路处于稳定状态
i = 0 , uC = 0
i = 0 , uC= Us
K动作后很长时间,电容放电完毕,电路达到新的稳定状态
前一个稳定状态
过渡状态
第二个稳定状态
t1
US
uc
t
0
i
有一过渡期
第三个稳定状态
+
–
uC
Us
R
C
i
(t <t2)
K
+
–
uC
R
C
i
(t = t2)
K未动作前,电路处于稳定状态
i = 0 , uL = 0
uL= 0, i=Us /R
K接通电源后很长时间,电路达到新的稳定状态,电感视为短路
前一个稳定状态
过渡状态
新的稳定状态
t1
US/R
i
t
0
?
UL
有一过渡期
K
+
–
uL
Us
R
L
i
(t = 0)
+
–
uL
Us
R
L
i
(t →)
电感电路
K未动作前,电路处于稳定状态
i = 0 , uL =
uL= 0, i=Us /R
K断开瞬间
K
+
–
uL
Us
R
L
i
+
–
uL
Us
R
L
i
(t →)
注意工程实际中的过电压过电流现象
含有动态元件电容和电感的电路称动态电路。
特点:
1. 动态电路
动态电路的初始条件
当动态电路状态发生改变时(换路)需要经历一个变化过程才能达到新的稳定状态。这个变化过程称为电路的过渡过程。
换路:电路的接通、切断、短路、电路参数的突然改变、电路连接方式的突然改变、电源输出的突然改变等,通称为换路。
换路定则:网络在t0时换路,换路后的t0+ ,
对C:只要|iC|≤M(有限量),vC不会跳变;
对L:只要|vL|≤M(有限量), iL不会跳变。
电路的初始条件: t = t0+ 时电路变量的值称为电路的初始状态,这些初始状态也就是求解该电路的微分方程所必需的初始条件。因此,确定电路的初始条件是很重要的。
2. 动态电路的基本概念
(1) t = 0+与t = 0-的概念
认为换路在 t=0时刻进行
0- 换路前一瞬间
0+ 换路后一瞬间
3. 电路的初始条件
初始条件为 t = 0+时u ,i 及其各阶导数的值
0-
0+
0
t
f(t)