Долбня В.Т.
ТОПОЛОГИЧЕСКИЙ
АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Долбня В.Т. Топологический
анализ и синтез электрических и электромеханических систем: Монография. -Харьков: НТУ "ХПИ",2005. - 356 с. - На русск. яз.
В монографии излагаются топологические методы, позволяющие значительно
упростить анализ и синтез электрических цепей и систем. Приводятся оригинальные
разработки автора в области анализа переходных про цессов в цепях и системах, основанные на приемах
топологии с применением отображения на плоскость комплексного переменного. Впервые
даны примеры использования цепных дробей для упрощения анализа сложных цепей и
систем. Теоретический материал сопровождается примерами решения практических
задач.
Монография рассчитана на научных работников и инженеров,
работающих в области исследований и проектирования электромеханических систем.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Направленные графы
1 Графы простейших электрических схем
2 Правила составления графов сложных электрических цепей
3 Общая формула передачи графа
4 Примеры анализа цепей при помощи графов
5 Инверсия графа
6 Преимущества метода графов перед общепринятыми
7 Применение графов для анализа структурных схемэлектроприводов
7.1 Составление структурной схемы электропривода иполучение из нее передаточных функций
7.2 Получение передаточных функций непосредственнопо виду структурной схемы
8 Пример анализа сложной электромеханической системы при помощи направленных графов
2 Основы топологии электрических и электронных цепей
2.1 Некоторые замечания
2.2 Ненаправленные нормализованные графы
2.2.1 Определитель электрической цепи и способы его вычисления
2.2.2 Определение структуры схемы по ее определителю
2.3 Топологический закон передачи электрической цепи
2.3.1 Восстановление схемы по известной системнойфункции
2.3.2 Определение входных и выходных узлов четырехполюсника по системной функции
2.4 Топологическая трактовка основных принципов иположений электротехники
2.5 Несимметричные цепи и обобщение понятия унистора
2.5.1 Унисторные схемы замещения электронныхтрехполюсников
2.5.2 Унисторная схема замещения полевого транзистора
2.5.3 Унисторная схема замещения
биполярного транзистора
2.6 Топологический закон передачи для несимметричных цепей
2.7 Число деревьев в определителях схем, содержащихунисторы
3 Топологические
свойства электрических и электронных цепей
в переходных режимах и специальные функции
3.1 Основные положения
3.2 Определение порядка характеристического полинома сложной цепи
3.3 Общая топологическая формула для определения коэффициентов характеристического полинома
3.4 Специальные функции
3.5 Действия над специальными функциями
3.6 Отображение специальных функций на комплексную плоскость
4 Топологический
анализ переходных режимов в электрических
и электронных цепях
4.1 Вводные замечания
4.2 Соотношения для анализа цепей при воздействии обобщенного возмущения
4.3 Особые случаи цепей
4.3.1 Цепи с малым затуханием
4.3.2 Случай кратных корней характеристическогополинома
4.3.3 Цепи первого порядка
4.4 Обобщенные переходные функции и универсальные расчетные формулы при гармоническом воздействии
4.4.1 Цепи с малым затуханием
4.4.2 Случай кратных корней характеристического полинома
4.4.3 Цепи первого порядка
4.5 Обобщенные переходные функции и универсальные расчетные формулы при скачкообразном воздействии
4.5.1 Цепи с малым затуханием
4.5.2 Случай кратных корней характеристического полинома
4.5.3 Цепи первого порядка
4.6 Обобщенные переходные функции и универсальные расчетные формулы при линейно нарастающем воздействии
4.6.1 Цепи с малым затуханием
4.6.2 Случай кратных корней
4.6.3 Цепи первого порядка
4.7 Обобщенные переходные функции и универсальные расчетные формулы для цепей третьего и четвертого порядков
4.8 Учет ненулевых начальных условий
4.9 Общие принципы отображения переходных процессов на комплексную плоскость
4.10 Принцип единственности переходного процесса во всейцепи
5 Переходные процессы в цепи при воздействии различных видов возмущения
5.1 Особенности перемещения изображающей точки на комплексной плоскости
5.2 Получение выражений для токов и напряжений в заданномтакте
5.3 Получение выражений для квазиустановившегося режима
5.4 Анализ переходных и квазиустановившихся режимов при негармоническом периодическом воздействии
5.5 Воздействие на электрическую цепь прямоугольных импульсов, длительность которых изменяется по линейному закону
5.6 Исследование переходных процессов в фильтре при пуске автономного инвертора напряжения
5.7 Частотный пуск автономного инвертора напряжения
5.8 Расчет переходных процессов в цепях с вентилями
5.9 Исследование узла параллельной коммутации автономного инвертора с двумя резонансными контурами
5.10 Исследование широтно-импульсного преобразователя постоянного тока с входным LC-фильтром
5.11 Исследование теплового режима тиристора при сложной нагрузочной диаграмме
6 Отображение на плоскость комплексного переменного переходных процессов в автономных инверторах
6.1 Особенности отображения при работе автономных инверторов
6.2 Коммутационный переход изображающей точки выходного напряжения однофазного инвертора
6.3 Преимущества метода анализа, основанного на отображении переходного процесса на плоскость комплексного переменного
6.4 Отображение на комплексную плоскость как единое описание переходного процесса в автономных инверторах
6.5 Вывод обобщенных выражений для квазиустановившегося режима работы инвертора
6.6 Исследование трехфазного инвертора тока
6.7 Исследование инвертора тока с колебательным контуром на выходе
6.8 Единственность отображения переходного процесса в цепи третьего порядка
7 Обеспечение переходных процессов конечной длительности
7.1 Определение условий для обеспечения конечной длительности переходного процесса
7.2 Изменение частоты переключения коммутатора
7.3 Реализация пусковых процессов конечной длительности в автономных инверторах тока, работающих на колебательный контур
8 Использование топологических свойств цепей при решении некоторых задач синтеза
8.1 Основные положения
8.2 Связь переходного процесса с операторной передаточной функцией при скачкообразном воздействии
8.3 Условия физической реализуемости заданных переходных процессов цепями второго порядка
8.3.1 Условия реализуемости и порядок расчёта в случае апериодического процесса при заданных
8.3.2 Условия реализуемости и порядок расчёта в случае апериодического процесса при заданных
8.3.3 Условия реализуемости и порядок расчёта в случае колебательного процесса при заданных
8.3.4 Условия реализуемости и порядок расчета в случае колебательного процесса при заданных
8.3.5 Условия реализуемости и порядок расчёта в случае колебательного процесса при заданных
8.4 Условия физической реализуемости заданных переходных процессов цепями третьего порядка
8.4.1 Условия реализуемости и порядок расчёта в случае апериодического процесса при заданных
8.4.2 Условия реализуемости и порядок расчёта в случае апериодического процесса при заданных
8.4.3 Условия реализуемости и порядок расчёта в случае колебательного процесса при заданных
8.4.4 Условия реализуемости и порядок расчёта в случае колебательного процесса при заданных
8.5 Основные предпосылки для реализации цепей по заданной функции
8.5.1 Вариант с тремя конденсаторами
8.5.2 Вариант с двумя конденсаторами и катушкой индуктивности
8.5.3 Вариант с конденсатором и двумя катушками индуктивности
9 Упрощение передаточных функций при помощи цепных дробей
9.1 Общие положения
9.2 Приемы разложения передаточных функций в цепную дробь
9.3 Разложение в цепную дробь по биномам
9.4 Разложение в цепную дробь по обратным степеням оператора
9.5 Некоторые особенности использования цепных дробей для аналитического упрощения передаточных функций электромеханических систем
Список литературы