電路的三種狀態(tài)知識點

職校其他

1.一.專業(yè)應用/專業(yè)應用

2.二.技能應用/技能應用/技能應用

本課將視頻、動畫、仿真等信息化教學手段和資源，整合在微課中，提高了學生的學習興趣，讓課堂簡單高效，并輕松的解決了教學重難點。微課分為六部分，層層深入。生動有趣，讓學生體會到自主學習的樂趣。 一、電路的通路 用FLASH模擬簡單電路的通路、手電筒電路的通路、樓道開關電路的通路，引導學生總結出通路的特點 FLASH實驗有趣而且直觀，便于學生理解，可以很容易總結出通路的特點，激發(fā)了學生的學習興趣。 二、電路的開路 用FLASH模擬簡單電路的開路、手電筒電路的開路、樓道開關電路的開路，引導學生總結出開路的特點 三、電路的短路 1.演示FLASH電源的短路實驗 2.用事例強調電源短路的危害 3.用自制的部分電路短路視頻講解部分電路的短路特點。 4.用仿真實驗室模擬部分電路的短路應用。 用FLASH實驗短路實驗，安全且直觀，生動的短路事例較容易引導學生深刻理解短路的危害，短路應用視頻和仿真實驗，直觀有趣高效，學生易于理解，增強學生自主學習的興趣。 四、鞏固練習與知識比拼 通過鞏固練習引導學生分析實例，在應用中加深對知識點的掌握，并能應用知識解決實際問題。 五、知識梳理 引導學生梳理所學知識，構建知識體系。讓學生及時總結所學知識，養(yǎng)成良好學習習慣。 六、布置作業(yè) 布置學生課外作業(yè) 學生完成課前作業(yè)，并上長傳至教學平臺，與教師互動交流。上課的時候，教師可以根據(jù)學生掌握情況這樣，結合課件把重點放在解決學生實際問題上。學生復習鞏固運用所學知識，基礎差的學生也可以跟上進度，基礎好的同學可以把重點用在應用上，做到分層次教學。

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

如果系統(tǒng)是線性時不變的，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)系它們之間關系的A、B、C、D矩陣組成。即，狀態(tài)方程和輸出方程可以簡寫為：

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

（1）我們一般以獨立電容電壓及獨立電感電流作為狀態(tài)變量；

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

對含有一個電感同時允許包括電容、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。因為狀態(tài)方程的左邊是狀態(tài)變量的導函數(shù)

（3）上述所列方程中，若含有除激勵以外的非狀態(tài)變量，則利用適當?shù)墓?jié)點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)時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解

求解狀態(tài)方程有時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

對上式進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

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個輸入對第l個輸出的貢獻。

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

（a）已知離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程為：

將上式兩邊取z變換，得：

對上式進行逆反變換得：

（b）輸出方程的一般形式為