а заміщення
.2 Критерії
Критеріями правильності виконання завдання є:
. Перевірка струмів за допомогою балансу потужності.
2. Цільова функція.
.3 Обмеження
. Цільова функція Q повинна бути розрахована із заданою точністю
. Параметри R3 і С2 можуть приймати строго певні значення.
.4 Вимоги
Для заданої схеми електричного кола необхідно:
. Розрахувати електричну ланцюг:
.1. Знайти значення струмів у всіх гілках.
1.2. Знайти напругу на навантаженні Q елементів, де Q - визначаються варіантом принципові елементи.
2. Оптимізувати схему, варіюючи параметрами R3 і С2, щоб напруга на навантаженні). Час для твору задачі оптимізації вибрати 1 хв з початку функціонування електричної схеми, час дискретизації 0,1 с.
2. Теоретичні основи розрахунку та оптимізації електричного кола
.1 Закони Кірхгофа
Основними законами, використовуваними для аналізу і розрахунку електричних ланцюгів, є перший і другий закони Кірхгофа.
.1.1 Перший закон Кирхгофа
Цей закон є наслідком закону збереження заряду, згідно з яким у будь-якому вузлі заряд одного знака не може ні накопичуватися, ні спадати. Відповідно до першого закону Кірхгофа алгебраїчна сума струмів гілок, що сходяться у вузлі, дорівнює нулю
(1.1)
При цьому струми, спрямовані від вузла, слід брати зі знаком плюс, а струми, спрямовані до вузла, - зі знаком мінус.
.1.2 Другий закон Кірхгофа
Цей закон є наслідком закону збереження енергії, в силу якого зміна потенціалу в замкнутому контурі дорівнює нулю. Зміна потенціалу між двома точками ділянки кола характеризується різницею потенціалів, яку можна виміряти вольтметром. У електротехніці різниця потенціалів між двома будь-якими точками ланцюга прийнято називати напругою. Тому згідно з другим законом Кірхгофа алгебраїчна сума напруг всіх ділянок замкнутого контуру дорівнює нулю:
(1.2)
Стосовно до схемами заміщення з джерелами е.р.с. другий закон Кірхгофа можна формулювати таким чином: алгебраїчна сума напруг на резистивних елементах замкнутого контуру дорівнює алгебраїчній сумі е.д.с, що входять в цей контур:
(1.3)
При складанні рівнянь (1.2) і (1.3) доданки беруть зі знаком плюс у разі, коли напрям обходу контуру збігається з напрямком відповідно напруги, струму або е.д.с, в іншому випадку доданки беруть зі знаком мінус.
Аналіз і розрахунок будь електричного кола можна провести на підставі застосування першого і другого законів Кірхгофа.
Рекомендується наступний порядок складання рівнянь за законами Кірхгофа: визначають число гілок, вузлів і незалежних контурів, встановлюють число незалежних рівнянь за першим законом Кірхгофа, інші рівняння складають за другим законом Кірхгофа.
Для визначення невідомих струмів в гілках необхідно скласти рівнян...
