Техническое задание

1. Разработать задание к трём лабораторных работ по темам:

• «Моделирование вертикальной ветви модели трансформатора в широкой частотной области»

• «Моделирование горизонтальной ветви модели трансформатора в широкой частотной области»

• «Моделирование вертикальной ветви модели трансформатора во временной области»

При моделировании ориентироваться на трансформатор ТС-180-2. Параметры схемы, представленной на рис. 1 находятся в таблицах 0aи 0b.

Табилца 0а

Измеренные параметры вертикальной ветви:

Частота, Гц	120		1000
Схема замещения	Пар.	Посл.	Пар.	Посл.
L, мГн	386.4	363.3	188.0	180.6
D	0.2494	0.2490	0.1946	0.1940
Q	4.069	4.014	5.143	5.148
R, Ом	1204	70.43	6077	220.4

Таблица 0b

Измеренный параметры горизонтальной ветви:

Частота, Гц	120		1000
Схема замещения	Посл.	Пар.	Посл.	Пар.
L, мГн	0,662	2,500	0,639	0,697
D	1,664	1,665	0,301	0,300
Q	0,596	0,599	3,325	3,330
R, Ом	0,853	1,160	1,211	14,600

2. Дать образцовый отчёт к каждой из лабораторных работ.

3. Привести теоретическую часть ко всему курсу лабораторных работ.

4. Дать краткий обзор программ MathCAD14 иMicroCap9.0, которые используются в данных лабораторных работах.

1. Теоретическая часть

1.1Решение систем уравнений в программеMathCad

В MathCADсуществует два подхода к решению систем уравнений:

Без задания ориентировочных значений искомых переменных.

С заданием ориентировочных значений искомых переменных.

Для реализации первого подхода:

• Пишем на клавиатуре “Given” затем нажимаем кнопку <Enter>.

• На каждой строке записываем по одному уравнению из решаемой системы.

• В качестве знака “ = ” используем знак “жирный = ”, который реализуется одним из двух способов:

1. Одновременно нажать кнопки <Ctrl> и <+>;

2. из панели инструментов <View> <Toolbars> <Boolean>.

• После всех записанных уравнений пишется функция “Find(var1, var2,…)” и символ стрелки “  ” . Символ “  ” реализуется одним из двух способов:

1. Одновременно нажать кнопки <Ctrl> и <+>;

2. из панели инструментов <View> <Toolbars> <Evalution>.

• Нажимаем кнопку <Enter>. Если на экране появляются цифры (результаты вычисления), то их можно использовать в качестве решения уравнений. Если цифры не появились, а “Find” стал красным, то переходим ко второму подходу с заданными ориентировочными значениями.

Для реализации второго подхода:

• Выше слова “Given” задаются ориентировочные значения искомых переменных. Это делается через символ “ := ”, который получаем с помощью кнопок <Shift> + < : >.

• Заменяем символ “  ” на символ “ = ”.

• Нажимаем кнопку <Enter>. Если на экране появляются цифры (результаты вычисления), то их можно использовать в качестве решения уравнений. Если цифры не появились, а “Find” стал красным, то это означает, что точное решение не может быть найдено, тогда ищется приближенное значение. Для этого нужно заменить слово “Find” на слово “Minerr”.

Функция “Minerr” может считать четырьмя методами: 1 линейным и 3-мя нелинейными (метод Ливенберга – Марквардта, метод сопряжения градиентов, квазиньютоновский метод).

MathCADавтоматически выбирает один из четырёх методов. Пользователь может проверить остальные три метода, для этого нужно нажать ПКМ на слове “Minerr” и во всплывающем меню выбрать интересующий метод.

В случае зависания расчёта необходимо нажать <ESC> <OK>.