Phi tuyen 2018b mk

Nguyễn Công Phương Mạch phi tuyến Cơ sở lý thuyết mạch điện Chương trình • Lý thuyết mạch I – – – – – – – Thông số mạch Phần tử mạch Mạch chiều Mạch xoay chiều Mạch ba pha Q trình q độ Khuếch đại thuật tốn • Lý thuyết mạch II – Mạch phi tuyến – Đường dây dài Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Nội dung Giới thiệu Đặc tính phần tử phi tuyến Chế độ xác lập Chế độ độ Điốt & tranzito Giải số tốn phi tuyến máy tính Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (1) - Dòng điện - Điện áp - Công suất -… Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (2) u (V) u (V) i (A) i (A) R R i i u u u i= R Tuyến tính u i≠ R Phi tuyến Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (3) Tuyến tính Phi tuyến R = const R = R(i, t, …) L = const L = L(i, t, …) C = const C = C(u, t, …) Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (4) N M k =1 k =1  uk = 0;  ik = R i uR = Ri; u Rtuyến tính hóa i u i,u, p, … u R = u R (i ) uL = L di ; dt uL = dψ (i , t, ) dt iC = C du ; dt iC = dq (u , t, ) dt (hệ) Phương trình phi tuyến i,u, p, … Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (5) A B nKD = – = 2; nKA = – + = a: i1 + i2 – i3 = b: i3 – i4 + j = A: R1i1 – R2i2 = e1 – e2 B: R2i2 + R3i3 + R4i4 = e2 Tính nKD & nKA Chọn nKD nút & viết nKD phương trình KD cho nút Chọn nKA vòng & chiều chúng Viết nKA phương trình KA cho nKA vòng Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (6) j= e R e = Rj Rtd = 1 1 + + + R1 R2 R3 R4 e1 e2 e3 + − R1 R2 R3 etd = 1 + + R1 R2 R3 Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Nội dung Giới thiệu Đặc tính phần tử phi tuyến Chế độ xác lập Chế độ độ Điốt & tranzito Giải số toán phi tuyến máy tính Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 10 Tranzito (1) C (góp) C (góp) B (gốc) npn B (gốc) pnp E (phát) E (phát) C iC iB B uCE iE u BE E iC = β iB Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 242 Tranzito (2) iC iB uCE u BE 0, 0, 0,6 0,8 1,0 uBE (V) Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn uCE (V) 243 iC Tranzito (3) VD RC VCC VCC = 10V; VBB = 1,6V; RB = 40kΩ; RC = 2kΩ; RB iB uv = 0,4sin(2000πt) V Tính uCEmin, uCEmax? uCE uv (AC) RBiB + uBE = VBB + uv u BE → 40.103 iB + uBE = 1,6 + 0, 4sin(2000π t ) iB (µ A) VBB 40.103 iB max + uBE max = 1,6 + 0, = 2, → uBE max = 2, − 4.104 iB max → iB max = 35µ A 40.103iB + uBE = 1, − 0,4 = 1, uBE (V) 0,5 1,0 1,5 → uBE = 1, − 4.104 iB → i B = 15 µ A Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 244 iC Tranzito (4) VD RC VCC VCC = 10V; VBB = 1,6V; RB = 40kΩ; RC = 2kΩ; iB uv = 0,4sin(2000πt) V Tính uCEmin, uCEmax? iB max = 35µ A; iB = 15µ A RB uCE uv (AC) u BE RCiC + uCE = VCC → 2000iC + uCE = 10 VBB iC (mA) uCE = 10 − 2000iC iB max = 35µ A → uCE = 3V iB = 15µ A → uCE max = 7V uCE (V) Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 245 iC Tranzito (5) VD RC VCC VCC = 10V; VBB = 1,6V; RB = 40kΩ; RC = 2kΩ; iB uv = 0,4sin(2000πt) V Tính uCEmin, uCEmax? uCE = 3V; uCE max = 7V RB uCE uv (AC) u BE VBB 10 0.4 0.3 0.2 u CE (V) v u (mV) 0.1 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 Thoi gian 0 Thoi gian Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 246 Nội dung Giới thiệu Đặc tính phần tử phi tuyến Chế độ xác lập Chế độ độ Điốt & tranzito Giải số toán phi tuyến máy tính a) Giải phương trình vi phân b) Chế độ xác lập i ii Mạch chiều Mạch xoay chiều c) Chế độ độ d) Không gian trạng thái Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 247 Giải phương trình vi phân van der Pol: μ = 1000; x(0) = 2; x’(0) = ia (u g ) = au g − bu 3g Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 248 Mạch xác lập chiều (1) VD1 E = 20 V; u1(i) = 2i2 r2 = 10 Ω; i = ? Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 249 Mạch xác lập chiều (2) u (V) 12 VD2 u1(i) E = V; r2 = Ω; i=? i (A) u (V) 7,1 8,2 i (V) 0,9 2,7 Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 250 Mạch xác lập xoay chiều VD The picture can't be display ed u = U m sin ωt Um = 80 V f = 20 Hz R=5Ω Ψ (Wb) 0,55 0,44 i=? - 0,44 - 0,22 0,22 0,44 i (A) - 0,44 - 0,55 Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 251 Mạch độ (1) VD1 U DC = V R=5Ω i=? Ψ (Wb) 0,55 0,44 - 0,44 - 0,22 0,22 0,44 i (A) - 0,44 - 0,55 Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 252 Mạch độ (2) VD2 Ψ (Wb) u(t) u(t) = Umsinωt V; f = 20 Hz; R = Ω; Um = 40 V; i =? 0,55 0,44 - 0,44 - 0,22 0,22 0,44 i (A) - 0,44 - 0,55 Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 253 Không gian trạng thái (1) xɺɺ = − x + kxɺ − kx xɺ + u (t ) x0 = −2 xɺ0 = Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 254 Không gian trạng thái (2) ɺxɺ = − a sin x − bxɺ + u (t ) x0 = 45 xɺ0 = S E Lyshevski Engineering and Scientific Computations Using Matlab Wiley, 2003 Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 255 Chế độ độ Mạch phi tuyến P/p t/t hoá số hạng phi tuyến nhỏ Chế độ xác lập P/p t/t hoá quanh điểm làm việc Mạch chiều Mạch xoay chiều P/p t/t hoá đoạn P/p đồ thị P/p cân điều hồ P/p dò P/p tuyến tính điều hồ P/p lặp P/p tuyến tính hố đoạn đặc tính P/p đồ thị P/p tham số bé P/p sai phân Không gian trạng thái Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 256 ... – Mạch phi tuyến – Đường dây dài Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Nội dung Giới thiệu Đặc tính phần tử phi tuyến Chế độ xác lập Chế độ độ Điốt & tranzito Giải số toán phi tuyến... tính u i≠ R Phi tuyến Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Giới thiệu (3) Tuyến tính Phi tuyến R = const R = R(i, t, …) L = const L = L(i, t, …) C = const C = C(u, t, …) Mạch phi tuyến... thiệu Đặc tính phần tử phi tuyến Chế độ xác lập Chế độ độ Điốt & tranzito Giải số toán phi tuyến máy tính Mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 10 Đặc tính phần tử phi tuyến (1) u (V)