Разработка программно-методического комплекса для анализа линейных эквивалентных схем в частотной области для числа узлов <=500

Цель метода:

1. Составляем (или уже имеем) эквив. схему.

Эквив. схема отображает: способ связи элементов друг с другом, физич. сущность отдельных элементов, граф же только - способ связи.

Введем правила построения эквив. схем:

1) Эквив. схема, как и граф, состоит из множества ветвей и узлов.

2) Каждая ветвь относится к одному из 5-ти возможных типов:

3) Каждой ветви соответствует компонентное уравнение:

а.

I, U - фазовые переменные типа потока и разности потенциалов (напряжения) в рассматриваемой ветви, С - емкость.

б.

L - индуктивность

в.

R - сопротивление

г.

U - вектор фазовых переменных,

t - время, в частном случае возможное U=const

д.

U - вектор фазовых переменых,

I - м.б. I=const

Зависимая ветвь - ветвь, параметр которой зависит от фазовых переменных.

4) Каждому узлу схемы соответствует определенное значение фазовой переменной типа потенциала, каждой ветви - значения переменных I и U, фигурирующих в компонентных уравнениях. Соединение ветвей друг с другом (т.е. образование узлов) должно отражать взаимодействие элементов в системе. Выполнение этого условия обеспечивает справедливость топологических уравнений для узлов и контуров.

В качестве фазовых переменных нужно выбирать такие величины, с помощью которых можно описывать состояния физических систем в виде топологических и компонентных уравнений.

В ЭВМ эта схема представляется в табличном виде на внутреннем языке.

Граф электрич. схем характеризуется некоторыми т.н. топологическими матрицами, элементами которых являются (1, 0, -1). С помощью них можно написать независимую систему уравнений относительно токов и напряжений ветвей на основании законов Кирхгофа. Соединения ветвей с узлами описываются матрицей инциденции А . Число ее строк равно числу узлов l, а число столбцов - числу ветвей b. Каждый элемент матрицы a(i, j):