Құрастырушы: Оңғар Б

Коммерциялық емес акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Электротехниканың теориялық негіздері кафедрасы

 

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯДАҒЫ  ЭТТ. СЫЗЫҚТЫ ЭЛЕКТР ТІЗБЕГІНДЕГІ ӨТПЕЛІ КЕЗЕҢДЕР

 5В071900 - Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар

мамандығының студенттері үшін

 курстық жұмысқа арналған әдістемелік нұсқаулар мен тапсырмалар

Алматы 2013

Құрастырушылар: Жолдыбаева З.И., Айдымбаева Ж.А. Телекоммуникациядағы ЭТТ. Сызықты электр тізбегіндегі өтпелі  кезеңдер: 5В071900 - Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының студенттері үшін курстық жұмысқа арналған әдістемелік нұсқаулар мен тапсырмалар. - Алматы: АЭжБУ, 2013.- 18 б.

           Курстық жұмысқа арналған әдістемелік нұсқау курстық жұмысты безендіру және орындау талаптарынан, тапсырмалардан, сұлбалардан және электр тізбегінің көрсеткіштерінен тұрады. Курстық жұмыстың әдістемелік нұсқаулары мен тапсырмалары телекоммуникациялардағы ЭТТ жұмыс бағдарламасына сәйкес келеді.

Беті - 16, кесте - 11, әдебиет – 7 атау.

Пікір беруші: ЭӨК каф. доценті Башкиров М.В.

«Алматы энергетика және байланыс университетінің» КЕАҚ  2013 жылғы жоспары бойынша басылады.

Ó «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ, 2013 ж.

1 Курстық жұмысты орындау және безендіру шарттары

         1.1 Курстық жұмыс,  АЭжБИ, 2002 ж.  «Оқу жұмыстары» фирмалық стандартымен сәйкес орындалып,  келесі элементтерден тұруы тиіс:

    а) титулдық бет (үлгі келтірілген); 

    б) мазмұны;

    в) кіріспе;

    г) тапсырма;

    д) негізгі бөлім;

    е) қорытынды;

   ж) әдебиеттер тізімі;

        к) қосымшалар.

          1.2 Тапсырманың мәтіні өзінің нұсқасы бойынша барлық суретімен және сандық мәндерімен  толық көшірілуі тиіс.

          1.3 Курстық жұмыстың әрбір кезеңіне атау беру қажет.

          1.4 Курстық жұмысты қолмен жазуға немесе компьютермен басып шығаруға болады (Microsoft Word бағдарламасында 14 шрифтпен, интервалы 1,0 – 1,5). Мәтін А4 форматты ақ қағазды беттің бір жағына жазылады. Беттің  төрт жағынан келесі жолдар қалдырылады: сол жағы - 30 мм, оң жағы - 10 мм, жоғарғы және төменгі жағы - 20 мм.

          1.5 Курстық жұмыстың беттері, қосымшаны қоса титулдық беттен бастап нөмірленеді. Беттің нөмірі астында бұрышта нүктесіз жазылады. Беттің нөмірі төменгі жақта беттің ортасында нүктесіз жазылады.

          1.6 Есептеулер толық және түсіндірулерімен жазылу керек. Есептік формулалар мен соңғы нәтижесін жаза салуға болмайды. Егер курстық жұмыста есептеулер қысқартылып жазылса, онда қорғауға рұқсат берілмейді және толықтыруға қайтарылады.

          1.7 Суреттер, сызбалар және сұлбалар ұқыпты орындалып,  нөмірленуі керек.

          1.8  Сызбаларда бейнеленген амалдардың атаулары және олардың өлшем бірліктері берілуі тиіс. Сұлбаны немесе диаграмманы дұрыс пайдалану үшін масштабты дұрыс алуы қажет.

          1.9 Егер шамалардың белгілі өлшем бірліктері болса, онда соңғы нәтижелерін тиісті өлшем бірлігімен жазады.  Электр шамалардың белгіленуі МЕМСТ-қа сәйкес келуі керек.

          1.10 Кіріспеде өтпелі кезеңдерді және оның есептеу әдістерін оқып үйрену қажеттілігіне дәйектеме беру қажет.

          1.11 Қорытындыда курстық жұмыста қолданылған өтпелі кезеңнің есептеу әдістеріне анализ жасау; классикалық және операторлық әдістермен алынған  нәтижелерді салыстыру; тәжірибеде өтпелі кезеңнің аяқталуына қаншалықты уақыт керегін анықтау; осы уақыт кезеңіндегі өтпелі токтың (кернеудің) қалыптасқан токтағы (кернеудегі) қатынасының пайызын анықтау;  уақыттың осы мезеті үшін пайыздық көлемде өтпелі токтың (кернеудің) қалыптасқан токқа (кернеуге) қатынасын анықтау.

          1.12 Оқу барысының кестесі бойынша курстық жұмыс тексеру уақытында өткізілуі тиіс. Егер студент жұмысты   уақытымен тапсырмаса, оған қосымша тапсырма немесе басқа нұсқа беріледі (оқытушының қалауына байланысты), сонымен қатар жұмыстың қорытынды бағасы кемітіледі.

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Коммерциялық емес акционерлік қоғамы

 

 

 

Электротехниканың теориялық негіздері кафедрасы

Телекоммуникациядағы ЭТТ пәні бойынша

курстық жұмыс _________________________________________________________________

(жұмыстың толық атауы)

_________________________________________________________________

 

                                                                                                   

    Жұмыстың орындалуы _____________________

(жұмыстың орындалу күні)

                                             Студент______________________________

                                                              (аты-жөні)

Сынақ кітапшасының №____________________

 

                                                   Топ  ___________________________________

                                                                         (топтың шифры)

                                                      Есеп беруінің қабылдануы________________

                                                                                     (күні)

                                         Оқытушы_________________________

                                                              (аты-жөні)

Алматы 201…

              2 1 - тапсырма. Сызықты электр тізбегіндегі өтпелі кезеңді классикалық және операторлық әдіспен есептеу

 тұрақты кернеу көзіне қосылған,  уақыт мезетінде тізбекте коммутация өтіп жатыр.

1) Өзінің нұсқасы бойынша электр тізбегінің сұлбасын және көрсеткіштерін алу (2.1, 2.2 кестесін қараңыз).

2) 2.3 кестесінде берілген өтпелі шаманың мәнін классикалық әдіспен есептеу.

3) Өтпелі шаманың берілген мәнін операторлық әдіспен есептеу.

          4) Өтпелі шаманың 0 ден (4-5)τmax дейінгі аралықта уақыттан тәуелділік сызбасын тұрғызу.

  2.1 кесте

Оқуға түскен жылы

Тегінің бірінші әрпі

Тақ

ЭЮЯ

ЧШЩ

ХФЦ

СТУ

ОПР

МН

КЛ

ЖЗИ

ГДЕ

АБВ

Жұп

АБ

В

ГД

Е

ЖЗ

И

КЛ

МН

ОП

Р

СТ

У

ХФ

Ц

ЧШ

Щ

ЭЮ

Я

Сұлбаның №

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

2.8

2.9

2.10

15

10

20

25

15

10

15

20

20

15

  2.2 кесте

Оқуға түскен жылы

Сынақ кітапшасының соңғы  саны

Тақ

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Жұп

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

20

15

10

30

10

25

20

15

10

25

30

18

12

25

20

10

15

20

16

10

10

30

25

15

20

25

10

15

25

30

10

12

20

12

10

15

10

15

8

25

10

12

15

5

10

8

6

12

5

15

   2.3 кесте

Оқуға түскен жылы

Сынақ кітапшасының соңғы санының алдындағы саны

Тақ

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Жұп

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Анықтау керек

                  2.1 сурет                                                              2.2 сурет

                  2.3 сурет                                                              2.4 сурет

                  2.5 сурет                                                              2.6 сурет

                  2.7 сурет                                                              2.8 сурет

                        2.9 сурет                                                              2.10 сурет

3  2 - тапсырма. Дюамель интегралының көмегімен сызықты электр тізбегіндегі өтпелі кезеңді есептеу

Өзінің нұсқасы бойынша коммутациядан кейінгі сұлбаның (3.3 кестесі бойынша)  бір реактивті элементтің біреуін «L» немесе «С»-ны қысқа тұйықтау аймағымен ауыстырып өзгеріс келтіру. Қорыта келгенде, алмастырғаннан кейін бір ғана реактивті элементі бар сұлбаға келеді. Тізбектің кірісіне импульстік әсер беріледі (3.1-3.4 суреттерін қараңыз), оның көрсеткіштері 3.1, 3.2 кестелерінде келтірілген. (3.2 кестесін қараңыз) тапсырманың нұсқасына байланысты t1 импульсінің ұзақтығы (2-5)τ аралығында алынады. Мұндағы τ-алынған сұлба бойынша өтпелі кезеңнің уақыт тұрақтысы.

1) (3.3 кестесін қараңыз) ізделініп жатқан шамаға байланысты тізбектің өтпелі сипаттамасын анықтау.  

2) Дюамель интегралын қолданып, белгісіз шаманың уақыт функциясындағы өрнегін анықтау.

3) Белгісіз шаманың уақыттан тәуелділік сызбасын тұрғызу.

3.1 кесте

Оқуға түскен жылы

Сынақ кітапшасының соңғы  саны

Тақ

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Жұп

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Импульстің түрі

3.3

3.1

3.2

3.4

3.3

3.1

3.2

3.4

3.3

3.1

10

0

20

15

15

0

10

10

20

0

 

20

10

10

0

40

30

5

0

30

20

3.2 кесте

Оқуға түскен жылы

Сынақ кітапшасының соңғы санының алдындағы саны

Тақ

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Жұп

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

5τ

3 τ

4 τ

5 τ

4 τ

3 τ

4 τ

5 τ

3 τ

4τ

3.3 кесте

Оқуға түскен жылы

                                      Тегінің бірінші әрпі

Тақ

ЭЮ

Я

ЧШ

Щ

ХФ

Ц

СТ

У

ОП

Р

МН

КЛ

ЖЗ

И

ГД

Е

АБ

В

Жұп

АБ

В

ГД

Е

ЖЗ

И

КЛ

МН

ОП

Р

СТ

У

ХФ

Ц

ЧШ

Щ

ЭЮ

Я

Қысқа тұйықтау

C

L

C

L

C

L

C

L

C

L

Белгісіз

шама

(t)

(t)

uR2(t)

iR3(t)

uR3(t)

uR2(t)

(t)

iR2(t)

iR2(t)

uR3(t)

  

                                         3.1 сурет                                                                     3.2 сурет 

                   3.3 сурет                                                                     3.4 сурет 

4 3 - тапсырма. Электр тізбегін спектралды әдіспен есептеу       

2 - тапсырма бойынша алынған тізбектің кірісіне импульстік әсер беріледі (4.1,4.2 суреттерін қараңыз) және оның көрсеткіштері мен түрі 4.1, 4.2 кестелерінде келтірілген.  

          1)  кіріс кернеуінің спектралды тығыздығынанықтап, оның амплитудалы-жиіліктік (АЖС) және фаза-жиіліктік (ФЖС) сипаттамаларын тұрғызу.

          2) (4.3 кестесі бойынша) ізделінген шамаға байланысты тізбектің кешенді беріліс функциясын анықтау; оның амплитудалы-жиіліктік (АЖС) және фаза-жиіліктік (ФЖС) сипаттамаларын тұрғызу.

          3) Белгісіз шаманың спектралды тығыздығын анықтау.

          4) Нұсқаудың берілгеніне байланысты (4.3 кестесін қараңыз) белгісіз шаманы, анықталған спектралды тығыздық бойынша анықтау.

4.1 кесте

Оқуға түскен жылы

Сынақ кітапшасының соңғы санының алдындағы саны

Тақ

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Жұп

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

30

25

15

35

40

45

50

18

800

300

400

600

500

800

700

600

700

900

 4.2 кесте

Оқуға түскен жылы

Сынақ кітапшасының соңғы  саны

Тақ

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Жұп

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Импульстің түрі

4.1

4.2

4.1

4.2

4.1

4.2

4.1

4.2

4.1

4.2

                   4.3 кесте

Оқуға түскен жылы

Тегінің бірінші әрпі

Тақ

ЭЮ

Я

ЧШ

Щ

ХФ

Ц

СТ

У

ОП

Р

МН

КЛ

ЖЗ

И

ГД

Е

АБ

В

Жұп

АБ

В

ГД

Е

ЖЗ

И

КЛ

МН

ОП

Р

СТ

У

ХФ

Ц

ЧШ

Щ

ЭЮ

Я

Белгісіз

шама

uR2

iR3

uR3

uR2

iR2

iR2

uR3

 


                               4.1 сурет

                             4.2 сурет

5 Курстық жұмыстың есептеуіне арналған әдістемелік нұсқаулар

        5.1 Өтпелі кезеңді классикалық әдіспен есептеу.

        Өтпелі кезеңді классикалық әдіспен есептеу әдістемесі келесі кезеңдерден тұрады:

а) Тәуелсіз бастапқы шарттарын анықтау: ; тәуелсіз бастапқы шарттар коммутацияға дейінгі тізбекте және коммутация заңдарын қолдана анықтайды:

                   ;            .

б) Коммутациядан кейінгі тізбекке арналған Кирхгоф заңдары бойынша құрылған дифференциалдық теңдеулердің жазылуы.

в) Анықталатын өтпелі ток немесе өтпелі кернеу өрнектерінің жазылу түрі:

                   ;                           .

г) Тізбектегі коммутациядан кейінгі қалыптасқан режимді есептеу жолымен, қалыптасқан токты  немесе қалыптасқан кернеуді  анықтау.

д) Еркін токты  немесе еркін кернеуді  анықтау. Еркін токты  немесе еркін кернеуді  анықтау үшін, сиппатамалық теңдеу құрастырылып түбірлері анықталады.  

ж) Белгісіз шаманың бастапқы мәндері бойынша және оның бірінші реттік туындысы бойынша (екінші реттік тізбек үшін) интегралдау тұрақтысын анықтау.

5.2 Өтпелі кезеңді операторлық әдіспен есептеу.

        Өтпелі кезеңді операторлық әдіспен есептеу әдістемесі келесі кезеңдерден тұрады:

а) Тәуелсіз бастапқы шарттарын анықтау: .

б) Эквивалентті операторлық сұлбасын келтіру (коммутациядан кейінгі сұлба бойынша құрылады).

         5.1 кесте

Пассивті элементтердің эквивалентті операторлық сұлбалары

Жалпы сұлба

Операторлық сұлба

в) Кез келген әдісті қолданып, белгісіз шаманың бейнесін анықтау үшін теңдеу құру: операторлық түрдегі Кирхгоф заңдары, контурлық токтар әдісі, түйіндік потенциалдар әдісі, эквивалентті генератор әдісі және т.б. (теңдеулер коммутациядан кейінгі сұлба үшін құрылады) және белгісіз шаманың бейнесін анықтау.

г) Анықталған бейнесі бойынша белгісіз шаманы (түпнұсқасын)  жіктеу теоремасын қолдана отырып анықтау.

 

         5.2 кесте

Жіктеу теоремасы

Бейне рационалды бөлшек түрінде:

мұндағы m<n,   - сипаттамалық теңдеу. Түпнұсқасы жіктеу теоремасы бойынша анықталады.

Сипаттамалық теңдеуінің түбірлерінің түрі

,

 үшін.

Жіктеу теоремасы

Сипаттамалық теңдеудің түбірлері , − нақты және әртүрлі

мұндағы

Сипаттамалық теңдеудің түбірлері

 кешенді түйіндес

 

Бөлімі бір нөлдік түбірден тұрады: , сипаттамалық теңдеудің түбірлері ,− нақты және әртүрлі

Бөлімі бір нөлдік түбірден тұрады: , сипаттамалық теңдеудің түбірлері  

кешенді түйіндес

5.3 Дюамель интегралының көмегімен сызықты электр тізбегіндегі өтпелі кезеңді есептеу.

          Еріксіз өзгеріп отырған еркін түрдегі кернеу көзіне қосылған пассивті электр тізбегіндегі токты немесе кернеуді анықтау үшін Дюамель интегралын қолданады. 

Дюамель интегралының көмегімен сызықты электр тізбегіндегі өтпелі кезеңді есептеу әдістемесі келесі кезеңдерден тұрады:

а) Тізбектің өтпелі функциясын анықтау: өтпелі өткізгіштігі  немесе кернеу бойынша беріліс функциясы . Өтпелі өткізгіштік анықталатын токқа шамалас, ал кернеу бойынша өтпелі функция санды түрде, нөлдік бастапқы шарттар кезіндегі тізбектің U=1B тұрақты кернеу көзіне қосылған кездегі белгісіз кернеуге тең. Тізбектің , өтпелі функциялары нөлдік бастапқы шарттар кезіндегі , тізбектің  t=0 мезетіндегі бірлік кернеу көзіне қосылғандағы өтпелі кезеңдерді классикалық немесе операторлық әдістерінің есептеу жолымен анықталады.

б) тогын немесе кернеуін  Дюамель интегралының көмегімен анықтау:

        

Кернеу көзі әртүрлі уақыт аралықтарында әртүрлі аналитикалық өрнектерден құралатын болғандықтан, интегралдау аралығы  жеке бөлімшелерге бөлінеді және де Дюамель интегралының көмегімен есептелетін ток немесе кернеу жеке уақыт аралықтары үшін жазылады.

 

5.4 Электр тізбегін спектралды әдіспен есептеу.       

          Электр тізбегін спектралды әдіспен есептеу әдістемесі келесі кезеңдерден тұрады:

а) кіріс кернеуінің импульсінің спектрлі тығыздығын, Фурьенің тура түрлену көмегімен анықтау.

б) Тізбектің  немесе  кешенді беріліс функциясын анықтау.

в) Тізбек  реакциясының спектрлі тығыздығын анықтау  немесе :

,         .

Әдебиеттер тізімі

1 Бакалов В. П., Дмитриков В.Ф., Крук Б.Е. Основы теории цепей: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 2000.-592 с.

2 Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. - т.1. – Санкт-Петербург: Питер, 2003.

3 Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. - т.2. – Санкт-Петербург: Питер, 2003.

4 Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей. – М.: Энергоатомиздат, 1989.-528 с.

5 Шебес М. Р., Каблукова М. В. Задачник по теории линейных электрических цепей. – М.: Высшая школа, 1990.-544 с.

6 Жолдыбаева З.И., Коровченко Т.И. Теория электрических цепей: Учебное пособие. – Алматы, 2007.-77 с.

7 Жолдыбаева З.И., Зуслина Е.Х. ТЭЦ2. Примеры расчета установившихся и переходных режимов в линейных электрических цепях с сосредоточенными и распределенными параметрами.: Учебное пособие. – Алматы, 2010.- 80 с.

         8. Жолдыбаева З.И., Зуслина Е.Х. Применение  MathCad в теории электрических цепей: Учебное пособие. – Алматы, 2012.- 83 с.

Мазмұны

1  Курстық жұмысты орындау және безендіру шарттары                               3

2  1- тапсырма.Сызықты электр тізбегіндегі өтпелі кезеңді классикалық

және операторлық әдіспен есептеу                                                                    5

3  2 - тапсырма. Дюамель интегралының көмегімен сызықты электр

тізбегіндегі өтпелі кезеңді есептеу                                                                      7

4  3 - тапсырма. Электр тізбегін спектралды әдіспен есептеу                                     9

5 Курстық жұмыстың есептеуіне арналған әдістемелік нұсқаулар                 10

   Әдебиеттер тізімі                                                                                           14

2013 ж. жиын. жосп. реті  40