Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 608409)
Контекстум

Аналитические вычисления и примеры решения задач электротехники средствами символьной математики Matlab (3300,00 руб.)

0   0
Первый авторШакин В. Н.
АвторыСеменова Т. Н., Семенова Т. И.
ИздательствоМ.: Горячая линия – Телеком
Страниц238
ID910192
АннотацияРассмотрены средства аналитических вычислений и решения задач анализа линейных цепей электротехники средствами пакета символьной математики Matlab – Symbolic Math Toolbox. Пособие состоит из двух разделов. В первом разделе даны основные понятия, рассмотрены рабочая среда Matlab и ее компоненты, среда и программные средства символьных вычислений, возможности визуализации символьных вычислений и математические программные средства для решения задач теории электрических цепей. Второй раздел посвящен решению задач анализа линейных цепей.
Кем рекомендованоУченым советом ордена Трудового Красного Знамени федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ) в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлениям подготовки: 11.03.01 – «Радиотехника» (бакалавриат); 11.04.01– «Радиотехника» (магистратура); 11.03.02 – «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (бакалавриат); 11.04.02 – «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (магистратура)
Кому рекомендованоДля студентов, обучающихся по направлению «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», а также для широкого круга читателей, желающих освоить работу с пакетом Symbolic Math Toolbox в среде Matlab.
ISBN978-5-9912-0924-3
УДК[519.6+004.9]:621.3.011.71(075.8)
ББК31.211я73
Шакин, В.Н. Аналитические вычисления и примеры решения задач электротехники средствами символьной математики Matlab : учеб. пособие для вузов / Т.Н. Семенова, Т.И. Семенова; В.Н. Шакин .— Москва : Горячая линия – Телеком, 2023 .— 238 с. : ил. — ISBN 978-5-9912-0924-3 .— URL: https://rucont.ru/efd/910192 (дата обращения: 12.03.2025)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Аналитические_вычисления_и_примеры_решения_задач_электротехники_средствами_символьной_математики_Matlab.pdf
Тиражирование книги начато в 2021 г. Все права защищены. Любая часть этого издания не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения правообладателя. © ООО «Научно-техническое издательство «Горячая линия – Телеком» www.techbook.ru © В. Н. Шакин, Т. Н. Семенова, Т. И. Семенова
Стр.2
Оглавление Введение . ...... .......... .......... .......... ......... .......... Часть I. Средства аналитических вычислений пакета Symbolic в среде Matlab 1. Элементы рабочей среды Matlab . . .......... .......... . 1.1. Рабочая среда Matlab и ее компоненты . ......... ....... 1.2. Набор вкладок интерфейса Matlab и их инструменты .. 3 6 6 9 1.3. Основные окна рабочей среды .. .......... .......... .... 12 Работа в окне Command Window. ... .......... .......... 12 Окно Workspace . ....... .......... .......... .......... ... 15 Окно Command History ........ .......... .......... ..... 16 Окно Variables Editor. .......... ......... .......... ...... 17 Окно m-Files Editor ........ .......... .......... ......... 17 Окно mlx-File Live Editor ........ ......... .......... .... 18 1.4. Контрольные вопросы ...... .......... .......... ........ 20 2. Основные понятия, среда и средства символьных вычислений ... .......... .......... .......... .......... ....... 20 2.1. Особенности аналитических вычислений ...... ......... 22 2.2. Создание Live-сценария, его форматирование и выполнение .......... .......... .......... .......... .......... . 22 Создание Live-сценария . ...... ......... .......... ....... 23 Добавление кода ........ .......... .......... .......... .. 24 Выполнение кода сценария и вывод результатов. ..... .. 25 Форматирование текста . ....... .......... .......... ..... 25 Экспорт Live-файлов в файлы других форматов ... .... 26 Создание, запуски выполнение разделов сценария. .... . 28 Работа с графиками и их форматирование. . . .......... . 30 Сохранить и распечатать рисунок ........ .......... .... 30 2.3. Отладка кода в Live Editor . .......... ......... .......... 33 2.4. Создание и использование Live-функций ....... ........ 34 Описание, открытие и выполнение Live-функции . ...... 34 Создание Live-функции из выбранного фрагмента. ... .. 34 2.5. Контрольные вопросы ...... .......... .......... ........ 36 3. Программные средства символьных вычислений. .... 36 3.1. Создание символьных объектов и арифметические операции над ними . ...... .......... .......... .......... .... 36
Стр.234
Оглавление 235 Символьные переменные . ....... .......... .......... .... 38 Символьная и числовая арифметика. ....... .......... .. 42 Символьные выражения ........ .......... .......... .... 45 Функции Symbolic subs и symvar . ......... .......... .... 47 Непрерывные символьные функции .. .......... ........ 49 Кусочно-непрерывные функции. ......... .......... ..... 51 3.2. Создание символьных матрицы, доступ к их элементам и операции над матрицами. ....... .......... .......... .. 53 Создание символьных векторов и матриц. ......... ..... 53 Матричные операции и доступ к элементам матриц . ... 59 3.3. Предположения о свойствах символьных объектах . .... 63 3.4. Многочлены и рациональные выражения . . . ......... ... 65 Многочлены и их обработка ... .......... .......... ..... 65 Рациональные выражения и функция numden . ..... .... 70 3.5. Преобразования выражений. .......... .......... ........ 71 Упрощение символьных выражений — simplify . ..... ... 72 Упрощение рациональных выражений . .......... ....... 75 Переписывание выражений — rewrite . .......... ........ 76 3.6. Комплексные объекты ......... ......... .......... ...... 78 Функции Symbolic обработки комплексных объектов .. . 78 Формы представления комплексных объектов . ........ . 83 3.7. Контрольные вопросы ...... .......... .......... ........ 84 4. Визуализация символьных вычислений. .......... ..... 86 4.1. Использование функции fplot . ....... .......... ......... 86 4.2. Примеры использование fimplicit, fplot3, ezpolar . ....... 91 4.3. Контрольные вопросы ...... .......... .......... ........ 95 5. Аналитические вычисления средствами Symbolic .. .. 97 5.1. Математические средства для решения задач теории электрических цепей . ....... .......... .......... ........ 97 5.2. Символьное суммирование, аппроксимация рядами и вычисление пределов. .......... ......... .......... ...... 98 Символьное суммирование . .......... .......... ......... 98 Аппроксимация функций рядами Тейлора . ...... ....... 101 Вычисление пределов . .... .......... .......... .......... 102 5.3. Вычисление производных . . .......... .......... ......... 104 Производные и символьные функции . ... .......... ..... 104 Производные высших порядков . ... .......... .......... . 105 Смешанные производные. ....... .......... .......... .... 106 5.4. Вычисление интегралов . ........ .......... .......... .... 108 Вычисление неопределенных интегралов . ....... ....... 108 Вычисление определенных интегралов . .......... ...... 109 5.5. Решение систем линейных уравнений . ........ ......... . 111
Стр.235
236 Оглавление Решение системы линейных уравнений — linsolve. ... ... 111 Решение системы линейных уравнений — solve . ...... .. 113 5.6. Решение алгебраических нелинейных уравнений и систем . ...... .......... .......... .......... ......... ..... 114 Выбор между числовым и символьным решателем . . ... 114 Решение алгебраических уравнений функцией —solve .. 115 Нахождение полного решения уравнения . ........ ...... 116 Решение систем алгебраических уравнений . . ......... .. 118 Создание полного решение системы уравнений . ....... . 119 Решение системы уравнений с условиями . ......... ..... 121 Обработка решений, параметров и условий . ...... ...... 122 5.7. Решение дифференциальных уравнений . ..... .......... 129 5.8. Решение систем дифференциальных уравнений ... ..... 131 5.9. Асимптоты, точки перегиба, максимум и минимум . . ... 133 5.10. Контрольные вопросы ...... .......... .......... ........ 136 Часть II. Примеры решения задач анализа линейных цепей средствами Symbolic 6. Основные законы и методы анализа цепей .... ........ 137 6.1. Основные понятия и законы электрических цепей . .... . 137 Элементы цепей . ........ ......... .......... .......... ... 137 Закон Ома. .......... ......... .......... .......... ....... 138 Законы и метод Кирхгофа . ........ .......... .......... . 144 Баланс мощностей .. .......... .......... .......... ...... 148 6.2. Методы анализа цепей постоянного тока. ........ ....... 149 Метод эквивалентного генератора ..... .......... ....... 149 Метод контурных токов . ....... .......... .......... ..... 152 Метод узловых напряжений. .......... .......... ........ 157 6.3. Контрольные вопросы ...... .......... .......... ........ 164 7. Режим гармонических колебаний и частотные характеристики цепей ........ .......... .......... ......... ..... 166 7.1. Анализ гармонических колебаний. . . .......... .......... 166 Гармоническое колебание ...... .......... .......... ..... 166 Резистивные элементы . .......... .......... ......... .... 168 Индуктивные элементы ....... .......... .......... ...... 169 Ёмкостные элементы . ....... .......... ......... ......... 169 Гармонические колебания и комплексные величины. ... 170 Метод комплексных амплитуд . ... .......... ......... ... 173 7.2. Частотные характеристики ......... .......... .......... 181 Комплексная передаточная функция ...... .......... ... 181 Частотные характеристики цепей . ........ .......... .... 183 7.3. Спектральное представление колебаний . .... .......... . 186 Спектр и спектральная плотность сигнала ....... ...... 186
Стр.236
Оглавление 237 Спектральное представление элементарных сигналов .. 191 7.4. Контрольные вопросы ...... .......... .......... ........ 209 8. Режим негармонических воздействий. .......... ....... 210 8.1. Классический метод анализа воздействий ........ ...... 210 Правила коммутации. ....... .......... ......... ......... 210 Анализ цепей первого порядка . ....... .......... ........ 211 8.2. Временной метод анализа . .... .......... .......... ...... 214 Временные характеристики цепей. ...... .......... ...... 214 Интеграл Дюамеля. ........ .......... .......... ......... 216 Анализ цепей первого порядка . ....... .......... ........ 217 8.3. Операторный метод анализа воздействий . ..... ......... 220 Изображение сигналов и операторные схемы замещения 220 Основные законы электрических цепей в операторной форме . ......... .......... .......... .......... .......... . 222 Операторная передаточная функция. .......... ......... 223 Диаграмма нулей и полюсов . ... .......... .......... .... 223 8.4. Контрольные вопросы ...... .......... .......... ........ 232 Список литературы. ... .......... ......... .......... .......... .. 233
Стр.237

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически