電路的三種狀態(tài)

職校其他

1.一.專業(yè)應(yīng)用/專業(yè)應(yīng)用

2.二.技能應(yīng)用/技能應(yīng)用/技能應(yīng)用

本課將視頻、動(dòng)畫、仿真等信息化教學(xué)手段和資源，整合在微課中，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓課堂簡(jiǎn)單高效，并輕松的解決了教學(xué)重難點(diǎn)。微課分為六部分，層層深入。生動(dòng)有趣，讓學(xué)生體會(huì)到自主學(xué)習(xí)的樂趣。 一、電路的通路 用FLASH模擬簡(jiǎn)單電路的通路、手電筒電路的通路、樓道開關(guān)電路的通路，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出通路的特點(diǎn) FLASH實(shí)驗(yàn)有趣而且直觀，便于學(xué)生理解，可以很容易總結(jié)出通路的特點(diǎn)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 二、電路的開路 用FLASH模擬簡(jiǎn)單電路的開路、手電筒電路的開路、樓道開關(guān)電路的開路，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出開路的特點(diǎn) 三、電路的短路 1.演示FLASH電源的短路實(shí)驗(yàn) 2.用事例強(qiáng)調(diào)電源短路的危害 3.用自制的部分電路短路視頻講解部分電路的短路特點(diǎn)。 4.用仿真實(shí)驗(yàn)室模擬部分電路的短路應(yīng)用。 用FLASH實(shí)驗(yàn)短路實(shí)驗(yàn)，安全且直觀，生動(dòng)的短路事例較容易引導(dǎo)學(xué)生深刻理解短路的危害，短路應(yīng)用視頻和仿真實(shí)驗(yàn)，直觀有趣高效，學(xué)生易于理解，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。 四、鞏固練習(xí)與知識(shí)比拼 通過鞏固練習(xí)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)例，在應(yīng)用中加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握，并能應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題。 五、知識(shí)梳理 引導(dǎo)學(xué)生梳理所學(xué)知識(shí)，構(gòu)建知識(shí)體系。讓學(xué)生及時(shí)總結(jié)所學(xué)知識(shí)，養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。 六、布置作業(yè) 布置學(xué)生課外作業(yè) 學(xué)生完成課前作業(yè)，并上長(zhǎng)傳至教學(xué)平臺(tái)，與教師互動(dòng)交流。上課的時(shí)候，教師可以根據(jù)學(xué)生掌握情況這樣，結(jié)合課件把重點(diǎn)放在解決學(xué)生實(shí)際問題上。學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，基礎(chǔ)差的學(xué)生也可以跟上進(jìn)度，基礎(chǔ)好的同學(xué)可以把重點(diǎn)用在應(yīng)用上，做到分層次教學(xué)。

電路的狀態(tài)變量分析連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的普遍形式

如果系統(tǒng)是線性時(shí)不變的，則狀態(tài)方程和輸出方程是狀態(tài)變量和輸入信號(hào)的線性組合。即：

如果用矢量矩陣表示，即狀態(tài)方程為：

其中，C為r×n的輸出矩陣，D為r×m的矩陣。

電路的狀態(tài)變量分析離散系統(tǒng)的狀態(tài)方程普遍形式

如果系統(tǒng)是線性時(shí)不變系統(tǒng)，則狀態(tài)方程和輸出方程是狀態(tài)變量和輸入信號(hào)的線形組合。

狀態(tài)方程和輸出方程可以看出，這是由輸入量、輸出量。狀態(tài)變量以及聯(lián)系它們之間關(guān)系的A、B、C、D矩陣組成。即，狀態(tài)方程和輸出方程可以簡(jiǎn)寫為：

電路的狀態(tài)變量分析建立動(dòng)態(tài)電路的狀態(tài)方程的步驟

（1）我們一般以獨(dú)立電容電壓及獨(dú)立電感電流作為狀態(tài)變量；

（2）需要對(duì)含有一個(gè)電容同時(shí)允許包含電感、電阻及電流源的節(jié)點(diǎn)（或者割集）列寫KCL方程。

對(duì)含有一個(gè)電感同時(shí)允許包括電容、電阻和電壓源的回路列寫KVL方程，即可列出系統(tǒng)的狀態(tài)方程。因?yàn)闋顟B(tài)方程的左邊是狀態(tài)變量的導(dǎo)函數(shù)

（3）上述所列方程中，若含有除激勵(lì)以外的非狀態(tài)變量，則利用適當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)電流方程或回路電壓方程將它們消去然后整理成一般形式。

此外，還可以通過信號(hào)流圖或模擬框圖來間接列寫系統(tǒng)的狀態(tài)方程。

電路的狀態(tài)變量分析連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解

求解狀態(tài)方程有時(shí)域和變換域兩種解法，此處以變換域求解為例介紹其求解方法。

（a）矩陣形式的狀態(tài)方程為：

其中I是n×n的單位矩陣。如果(sI-A)是可逆的，則有

對(duì)上式進(jìn)行拉普拉斯反變換得：

（b）輸出方程的一般形式為：

（c）系統(tǒng)函數(shù)

當(dāng)

所以系統(tǒng)函數(shù)矩陣為：

矩陣H(s)第l行第k列元素Hlk(s)確定了系統(tǒng)第k個(gè)輸入對(duì)第l個(gè)輸出的貢獻(xiàn)。

電路的狀態(tài)變量分析離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解

（a）已知離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程為：

將上式兩邊取z變換，得：

對(duì)上式進(jìn)行逆反變換得：

（b）輸出方程的一般形式為