Nazwa przedmiotu: Techniki symulacji Kod przedmiotu: ES1C300 015 Forma zajęć: pracownia specjalistyczna Kierunek: elektrotechnika Rodzaj studiów: stacjonarne, I stopnia (inŝynierskie) Semestr studiów: 3 Ćwiczenie E15: Stany nieustalone WYMAGANIA DOTYCZĄCE ZALICZENIA ZAJĘĆ znać prawa komutacji i umieć je stosować w analizie; obliczać i interpretować zjawiska fizyczne zachodzące w układach RL i RC, przy uwzględnieniu warunków początkowych. umieć wykorzystać programy symulacyjne (Matlab) do oceny pracy wybranych układów w stanie nieustalonym. dobrać parametry obwodu RL lub RC dla zadanych warunków pracy; znać interpretację i jedną z metod określania stałej czasowej układu. dobrać parametry obwodu RLC. Ćwiczenie E18: Obwody nieliniowe stosować pakiety symulacyjne do wyznaczania wielomianu aproksymującego charakterystykę U-I; komputerowo analizować układy z elementem o obliczonej ch-ce U-I; stosować metody przecięcia charakterystyk do wyznaczania punktu pracy układu; znać definicję i umieć obliczać rezystancję statyczną i dynamiczną. stosować metodę charakterystyki zastępczej do wyznaczania charakterystyki wypadkowej; obliczyć współczynniki stabilizacji układu na podstawie jego charakterystyki zastępczej. wyjaśnić metody aproksymacji odcinkowej i wielomianowej w opisie układów nieliniowych; porównać i wyjaśnić metody opisu elementów nieliniowych w ramach programu symulacyjnego. Ćwiczenie E21: Analiza obwodów w dziedzinie częstotliwości umieć konstruować model numeryczny układu i wyznaczać właściwości układu; definiować warunki wystąpienia rezonansu i znać podstawowe parametry układów rezonansowych; wyznaczać charakterystyki widmowe prostych układów rezonansowych i je interpretować; wyznaczać prądy i napięcia z zastosowaniem superpozycji względem częstotliwości. projektować prosty filtr środkowoprzepustowy lub środkowozaporowy o zadanych właściwościach; wyznaczać częstotliwości rezonansowe w układach szeregowo-równoległych.
określić wpływ wybranych elementów na właściwości prostych układów; stosować notację blokową i transmitancję widmową przy analizie właściwości układów. Ćwiczenie E25: Komputerowa analiza układów elektrycznych umieć tworzyć kompletne modele numeryczne analizowanych układów (DC, AC, transient) i dobierać parametry źródeł i analizy; umieć posługiwać się postprocesorem: analizy przebiegów, parametry pochodne; uzasadnić główne operacje związane z tworzeniem modelu numerycznego; znać metodę potencjałów węzłowych i zasady jej realizacji w ramach programów komputerowych. umieć tworzyć proste wyraŝenia do przetwarzania wyników w ramach postprocesora; znać i stosować podstawowe funkcje wbudowane w ramach postprocesora. umieć stosować analizę parametryczną; omówić zasadę pracy i właściwości analizowanych układów. Ćwiczenie E31: Analiza układów elektronicznych w dziedzinie czasu opracować model numeryczny prostownika; znać konfiguracje i zasadę pracy prostowników jednofazowych; umieć dobrać wartości elementów prostownika jednofazowego; znać i obliczać parametry przebiegów w układzie prostownika. definiować i obliczać współczynnik stabilizacji; wyjaśnić przeznaczenie elementów i zasadę pracy prostownika z mostkiem Graetza. omówić właściwości diody Zenera i zasady jej doboru; wyjaśnić zasadę pracy prostownika trójfazowego. Ćwiczenie E34: Ocena warunków pracy w układach trójfazowych umieć opracować model numeryczny układu z kilkoma odbiornikami o zadanych parametrach oraz wykonać analizę stanu ustalonego i nieustalonego w układzie; znać konfiguracje niemoŝliwe do analizy numerycznej; umieć modelować w których występują sprzęŝenia magnetyczne; umieć policzyć rozpływ prądów i napięcia w prostym układzie. znać zasady obliczania mocy w układach trójfazowych. umieć dobrać dodatkowe elementy w układzie trójfazowym w celu ograniczenia moŝliwych przepięć lub przetęŝeń.
Ćwiczenie E47: Ocena wraŝliwości i tolerancji układu umieć opracować model i sformułować warunki do analizy wraŝliwości układu. znać podstawowe definicje wraŝliwości i umieć je interpretować; umieć wyjaśnić przyczyny i skutki odstępstw od wartości standardowych występujące w typowych układach. wyjaśnić warunki jakie mogą powodować utratę stabilności prostego układu elektrycznego RLC. umieć obliczyć wraŝliwość prostego układu elektrycznego. Ćwiczenie E44: Modelowanie układów elektrycznych w stanie ustalonym umieć opracować model numerycznych układu liniowego SLS w środowisku Matlab; przygotować skrypt dokumentujący wyniki prac ze wyjaśnieniem uŝytych funkcji; wyjaśniać i uzasadniać załoŝenia upraszczające przyjmowane przy analizie elementów R, L, C; umieć przygotować na zaliczeniu model prostego układu i sformułować jego postać macierzową. wyjaśniać i uzasadniać załoŝenia upraszczające przyjmowane przy analizie układów elektrycznych; umieć opracować i ewentualnie policzyć model z uwzględnieniem sprzęŝenia magnetycznego, z elementami aktywnymi (np. wzmacniacz operacyjny). Ćwiczenie E41: Kompensacja mocy i poprawa współczynnika mocy w układach jednofazowych umieć interpretować wykresy wektorowe generowane w pakiecie Matlab; znać definicje mocy w jednofazowych układach; umieć wyjaśnić przyczyny stosowania kompensatorów mocy i zasady ich doboru. umieć policzyć prosty kompensator w układzie jednofazowym. umieć definiować i liczyć moce w układach z wymuszeniami odkształconymi lub wyjaśnić zasady kompensacji przy występowaniu wymuszeń odkształconych. Ćwiczenie E46: Modelowanie układów SLS-B w stanie nieustalonym opracować model układu w środowisku Matlab, do analizy układów liniowych w stanie nieustalonym; umieć dobrać parametry analizy numerycznej stanów nieustalonych w pakiecie Matlab; umieć opracować równania róŝniczkowe opisujące prosty układ; umieć stosować transformatę Laplace a do prostych układów elektrycznych (w pakiecie Matlab). wyjaśnić podjęcie dynamiki odpowiedzi, charaktery odpowiedzi, rzędu układu; znać definicje parametrów charakteryzujących przebiegi sygnałów w stanie nieustalonym.
umieć rozwiązać prosty układ w stanie nieustalonym i zinterpretować wyniki. Ćwiczenie E45: Projektowanie układów selektywnych umieć stosować standardowe funkcje pakietu Matlab do projektowania filtrów. na podstawie charakterystyk umieć określić i zinterpretować podstawowe parametry charakteryzujące układy selektywne; znać definicje parametrów charakteryzujących układy selektywne i umieć je liczyć. umieć zaprojektować (w ramach wejściówki) prosty układ selektywny o zadanych właściwościach. uzasadnić warunki realizacji układów niezniekształcających lub znać właściwości podstawowych typów filtrów (m.in. Czebyszewa, Butterwortha, Bessela). Ćwiczenie E47: Wpływ zniekształceń sygnału na warunki pracy układów SLS-B umieć obliczyć z uŝyciem stosowanych pakietów dane do modelu układ elektrycznego z wymuszeniami zniekształconymi; znać definicje, umieć wyznaczać wartości typowych technicznych miar zniekształceń sygnałów oraz interpretować właściwości sygnałów na podstawie tych miar. umieć definiować moce w układach z sygnałami odkształconymi, obliczać ich wartości i interpretować. umieć interpretować i wyznaczać elementy szeregu Fouriera dla danych sygnałów. Ćwiczenie E42: Modelowanie układów nieliniowych umieć opracować model układu nieliniowego w ramach pakietu Matlab z wykorzystaniem zmiennych stanu; umieć definiować własne elementy nieliniowe o zadanych charakterystykach w ramach uŝywanych programów do modelowania układów elektrycznych (Pspice); umieć wyjaśnić i stosować podstawowe metody analizy układów nieliniowych (aproksymacja odcinkowa, aproksymacja wielomianowa) lub znać klasyfikację punktów osobliwych i umieć wyjaśnić charakterystyczne przypadki trajektorii prostych układów nieliniowych. umieć wyznaczać i interpretować podstawowe miary (wskaźniki) opisujące zachowanie się układów nieliniowych. umieć wyjaśnić zjawiska zachodzące w układach nieliniowych z elementami reaktancyjnymi. 29.09.2015
Program ćwiczeń 1.Zajęcia wprowadzające. 2.Komputerowa analiza układów elektrycznych (PSpice, ćwiczenie E25). 3.Analiza układów elektronicznych w dziedzinie czasu (PSpice, ćwiczenie E31). 4.Analiza układów elektrycznych w stanie nieustalonym (PSpice, ćwiczenie E15). 5.Analiza obwodów w dziedzinie częstotliwości (PSpice, ćwiczenie E21). 6.Ocena warunków pracy w układach trójfazowych (PSpice, ćwiczenie E34). 7.Ocena wraŝliwości i tolerancji układu (PSpice, E47). 8.Modelowanie układów elektrycznych w stanie ustalonym (Matlab, E44). 9.Kompensacja mocy i poprawa współczynnika mocy w układach jednofazowych (Matlab, E41). 10.Modelowanie układów SLS-B w stanie nieustalonym (Matlab, E46). 11.Projektowanie układów selektywnych (Matlab, E45). 12.Wpływ zniekształceń sygnału na warunki pracy układów SLS-B (Matlab, PSpice, E47). 13.Modelowanie układów nieliniowych (Matlab, E42). 14.Ocena pracy układów z elementami nieliniowymi (PSpice, E18). 15.Zajęcia zaliczeniowe. Ćwiczenie Exx: Analiza układów elektronicznych w dziedzinie czasu. o. d o.