background image

1.  Określić model cyfrowy dla szeregowego połączenia elementów: RC, przy zastosowaniu 

metody trapezów do całkowania numerycznego. 

 

Formułujemy równanie różniczkowe dla kondensatora: 

i

C

dt

du

1

C

=

 

Stosując metodę trapezów całkowania numerycznego uzyskujemy: 

)]

1

(

)

(

[

2

)

1

(

)

(

C

C

+

+

=

k

i

k

i

C

T

k

u

k

u

 

Uwzględniając,  że: 

)

(

)

(

)

(

C

k

Ri

k

u

k

u

=

 oraz 

)

1

(

)

1

(

)

1

(

C

=

k

Ri

k

u

k

u

 

uzyskujemy: 

)]

1

(

)

(

[

2

)

1

(

)

1

(

)

(

)

(

+

+

=

k

i

k

i

C

T

k

Ri

k

u

k

Ri

k

u

 

A po przekształceniach: 

)

1

(

)

(

)

(

+

=

k

j

k

Gu

k

i

 gdzie: 

T

RC

C

G

+

=

2

2

)

1

(

2

2

)

1

(

2

2

)

1

(

+

+

=

k

u

T

RC

C

k

i

T

RC

T

RC

k

j

 

j(k–1)

G

u(k)

i(k)

 

 

2.  Określić model cyfrowy dla szeregowego połączenia elementów: RL, stosując metodę 

trapezów do całkowania numerycznego. 

 

Pochodna prądu i wynosi: 

i

L

R

u

L

dt

di

= 1

 

Stosując metodę trapezów całkowania numerycznego do powyższego równania uzyskujemy: 

)]

1

(

)

(

[

2

)]

1

(

)

(

[

1

2

)

1

(

)

(

+

+

+

=

k

i

k

i

L

R

T

k

u

k

u

L

T

k

i

k

i

 

Następnie uzyskujemy: 

)

1

(

2

)

1

(

2

1

)

(

2

)

(

2

1

+

+

=

+

k

u

L

T

k

i

L

TR

k

u

L

T

k

i

L

TR

 

)

1

(

2

)

1

(

2

2

)

(

2

)

(

+

+

+

+

+

=

k

u

TR

L

T

k

i

TR

L

TR

L

k

u

TR

L

T

k

i

 

Uzyskujemy więc następujący zapis modelu cyfrowego, analogiczny jak w poprzednim zadaniu: 

)

1

(

)

(

)

(

+

=

k

j

k

Gu

k

i

 

gdzie:  

TR

L

T

G

+

=

2

,   

)

1

(

2

)

1

(

2

2

)

1

(

+

+

+

=

k

u

TR

L

T

k

i

TR

L

TR

L

k

j