Колебательный контур. Помогите с математикой

**Dimitris** · 20.05.2003, 18:12

Спасибо, пройдусь, не поленюсь.
Мне очень запомнился Лосев (из курса Основы теории цепей), но самая сила - Гоноровский (Радиотехнические цепи и сигналы). Освежу брейн.
Tadas !
Не в обиду моделированию - мне нужно было не столько "наглядное", сколько "строгое" описание процесса. К примеру, для выдачи корректного ТЗ на разработку дросселя необходимо указать скорости нарастания напряжения и тока, etc.
К PSPICE я отношусь с большим уважением, видел в работе. Однако и здесь бывают казусы: как-то раз при работе в PSPICE был приглашен в качестве эксперта для составления оригинальной модели. На составление ушло столько времени и труда бригады из трех человек, что проще было "макетнуть". Правда, позже программа "указала" на то, что один из параметров мы неоправданно загрубили, чем, повторюсь, вызвала мое глубокое уважение.
Но как быть в случае с проблемой Борис_II ? (см. соседнюю тему)
Ведь ему необходимо учитывать паразитные параметры, для чего создавать специальную модель, причем параметры брать либо из литературы (а она узкоспециф и труднодоступ), либо из практического опыта, КОТОРОГО У НЕГО ЕЩЕ НЕТ. А его моделяторы тюкают снисходительно, не разобравшись.
Думаю, альтернатива неконструктивна. Для оценки двух подходов нужно как минимум ими овладеть.
Несомненная прелесть моделирующих программ в том, что в них содержится интеллект старших братьев по разуму, что позволяет специалисту средней квалификации проектировать "классно".
Что до задач оптимизации, то тут с паяльником и карандашом вообще делать нечего, - только моделировать.
Но объясните мне, деревенщине, если я сам схему рисую, затем считаю, зачем мне потом ее в "модели" смотреть? Для чего я тогда ее считал?
А сам я сейчас просто в анекдотической ситуации, почище инженера Щукина. Раскулачил коллег на PSPICE, а мануал у них сперли. Вот сижу сейчас перед компом и чувствую себя полным приматом. Такие вот дела...

**CO2040** · 20.05.2003, 19:34

Да, я тоже PSpice уважаю. Этот пакет признан во всем мире, под него составляют модели даже для ИС такие фирмы, как Texas Instruments, Analog Devices. Эта система действительно хороша, в отличие от ее "кострированного собрата" - El. Workbench. Но есть простейшие цепи и процессы, которые можно и нужно считать аналитически вручную, как эту RLC-цепь !

**CO2040** · 20.05.2003, 19:37

У меня стоит Orcad 9.2. В нем есть и PSpice. Очень хорошая книжка есть В.Д. Разевига по ORCAD 9.2, выпущенная издательством "СОЛОН-Р" в 2001 году. Там очень подробно рассмотрены вопросы моделирования и оптимизации схем в PSpice.

**LY1CE** · 20.05.2003, 22:07

Да Dimitris, в общем и целом я с Вашими рассуждениями согласен.
По Вашему изначальному вопросу у меня создалось впечатление, что у Вас есть готовая схема и надо выяснить ее поведение.
В этом случае моделирование позволяет сэкономить время.
Теперь же стало ясно, что у Вас по сути дела задача синтеза.
Тут конечно аналитические методы вне конкуренции.
А вообще то, компьютерное моделирование (при использовании готовых программ) толкает инженера на забывание фундаментальных знаний.
Мне бы на то, что так блестяще продемонстрировал Свободный Оператор, пришлось бы ухлопать пару дней.
Хотя лет двадцать тому назад я этим инструментом пользовался довольно свободно.
Тут как говорят, с годами у человека ума становится больше, но он слабеет

Налицо переход количества в качество, правда в худшее

Юрий Алексеевич · 21.05.2003, 00:04

CO2040, невозможно согласиться с Вашим решением задачи для практических условий. Dimitris хочет, чтобы его устройство чётко работало в натуре. Вы в основу расчёта положили только R, L и С. Если бы он опёрся в ТЗ для МЕНЯ на Ваш расчёт, то я с треском бы выставил его вместе с Вашими расчётами. Причины: в постановке задачи и выводе формул I и U не учтены реальные изменения во времени температуры дросселя, т.е. его индуктивности, температуры конденсатора, т.е. его ТКЕ, и температуры элемента R со своим ТКR, а также ряд факторов окружающей среды, определяющих момент зажигания. Задача явно нелинейная и поэтому трудная, тем более на следующем этапе задачи появляется нелинейный дискретный элемент плазменная дуга. Посмотрите на её аналог - ВАХ туннельного диода (я это предлагал Выше). Так что поторопились Вы, "теоретики", кричать ура и восхваляться. И никто, Dimitris, не решит Вам эту практического значения задачу правильно (не могу произносить "я же говорил") без математического моделирования, способного, если повдумчивее быть, учесть множество дополнительных существенных реальных условий. Или тот "защьётся" в расчётах. Тут у нас в Волгограде по одной из известных публикаций никак не запустят электронный сварочный аппарат. Думаю, что из-за пренебрежения моделированием на стадии ТЗ каким-то разработчиком.
С уважением Юрий Алексеевич.

**LY1CE** · 21.05.2003, 00:33

Ага, истину покажет только любимый Ю.А. Electronics Workbench.
Он как раз учтет температурную зависимость Вашего, Dimitris дросселя.
А теорию особенно не любят те, кому арифметика с трудом давалась.

**CO2040** · 21.05.2003, 10:18

Изначально в задаче про ТКЕ и температуру дросселя ничего не говорилось. Была только RLC цепь. Все эти погрешности и отклонения, вызванные ТКЕ и проч. и проч. причинами будут пренебрежимо малы по сравнению с самими величинами. И ток в обратную сторону из-за них не потечет ! Обычно я все номиналы резисторов и конденсаторов в схеме беру по результатам своих "чисто теоретических расчетов", используя идеализированные модели. После макетирования и наладки устройства выясняется, что, например, где-то вместо расчитанных 5,673 В оказывается 5,64 В +/- погрешность вносимая прибором. Ну и что ? Схема от этого перестает работать ? Нет ! Все каскады работают в линейном режиме, режимы работы всех ИС соответствуют указанным в дейтошите. А вообще, посмотрите на те реальные элементы, которые ставятся в схему : какие у них погрешности номиналов, в каком интервале, например, для транзисторов задан коэффициент передачи тока ? За основу теоретических расчетов надо брать именно типовые режимы работы элементов. Реальное значение всегда будет отличаться от расчета, но это не будет "фатальным" для схемы. А прочие параметры, вносящие погрешность в номинал элемента в большинстве случаев и неизвестны на 100%. Поэтому и в модели всегда имеем дело с некоторой фикцией. Что касается сварки, то это, как сказал Dimitris, уже следующий этап. Под его специфику и будем в дальнейшим корректировать расчет. Но только тогда, когда будет МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ для дуги, записанная более-менее строго, но ФОРМУЛОЙ, а не туннельный диод, у которого в ВАХ даже порядки размерности с ВАХ дуги различаются !

**Dimitris** · 21.05.2003, 11:16

Привет, коллеги !
Я тут не секунду представил, как Ю.А. татуировал бы мою зачетку, будь я его студентом...
Tadas !
По поводу нашего "роста" есть хорошая шутка:
"Чем отличается молодой специалист от "старого"?
Молодой все знает, но ничего не умеет, "старый" все умеет, но ничего не знает (уже)".
Не хочу быть пессимистом, но в моделирующих программах таится опасность - интеллект, который можно "пристегнуть" к голове, будет возрастать неуклонно, порождая все большую инфантильность пользователя при его иллюзии профсостоятельности. Прогноз: расслоение проектировщиков на массу юзиков со знаниями домохозяек и единицы тех, кто вкладывает разум в программы. Ну что-то навроде морлоков и этих, как его ... (забыл) у Г.Уэллса. История эволюции показывает, что эти единицы вымирают ввиду их полной "незаметности".
Что до моей задачи, то в части контура это - анализ, параметры контура мне заданы (назовем это ТЗ) сварщиком-профессионалом. Будем уповать на его порядочность... Все остальное - синтез, а синтеза тут полные штаны...
Что до ТКЕ... Тут вам не здесь... Это же не входные цепи приемника, тут батарея с энергией в сотни Дж.
А что до дросселя такого класса, то можно выделить две кардинальных проблемы при проектировании: 1. Минимизация зависимости индуктивности от тока (вопрос зазора), 2. Сколько "железа" "сожрет" Фуко.

Dr.Mabuzu · 22.05.2003, 19:47

Автор оригинала Dimitris
Спору нет, как это сваять на PSpice ?
Но даже в отличный моделировщик мне каким-то образом нужно "вклиниться" и указать ему, напр. , при каком напряжении зажжется дуга при разрыве цепи дросселя. Как это сделать?

В Микрокапе есть ключи, срабатывающие
по времени , по току и по напряжению. Вот их и можно использовать.

**Dimitris** · 23.05.2003, 10:04

Спасибо, обязательно займусь ликбезом. Эх, времени бы кто-нибудь одолжил...

Юрий Алексеевич · 24.05.2003, 19:14

У фантаста Ю. Тупицына они называются умроками.
Значимость тех или иных "второстепенных" показателей выявляет моделирование.
Опишите формулой кривую ВАХ тун. диода - вот Вам м аналог дуги (в первом приближении). Формулы выдают обработчики координат точек. В одном из моих учебных пособий приведена заимствованная программа на Бейсике.
Кстати, B-h - это всего лишь сливки для лабораторного практикума студентов, задачи поля, по-моему, им не смоделировать, тем более нелинейные и нестационарные.
С уважением Юрий Алексеевич.