Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

M ATHCAD S PRÁVNÁ V OLBA P RO A NALÝZU A S YNTÉZU O BVODŮ Jiří Petržela icq 306326432.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "M ATHCAD S PRÁVNÁ V OLBA P RO A NALÝZU A S YNTÉZU O BVODŮ Jiří Petržela icq 306326432."— Transkript prezentace:

1 M ATHCAD S PRÁVNÁ V OLBA P RO A NALÝZU A S YNTÉZU O BVODŮ Jiří Petržela icq

2 SEMINÁŘ UREL, /30 náplň semináře • shrnutí často používaných matematických programů a obvodových simulátorů při návrhu el. obvodů • návrh a analýza setrvačných obvodů s ohledem na možnosti programu Mathcad • modelování dynamických systémů a kvantifikace pozorovaných jevů • syntéza pasivních analogových filtrů • závěrečné zhodnocení

3 obvodové simulátory • S NAP 3 symbolická nebo semisymbolická analýza linearizo- vaných obvodů, Laplaceova transformace • O RCAD P SPICE 15 návrh, analýza a optimalizace analogových obvodů • M ICROCAP SEMINÁŘ UREL, /30

4 návrhy elektrických filtrů • N AF kompletní návrh analogových kmitočtových filtrů, prostředí MS-DOS • F ILTER S OLUTION návrh kmitočtových filtrů konkrétních struktur včetně výsledného zapojení • F ILTER C AD SEMINÁŘ UREL, /30

5 programy pro matematické výpočty • M APLE 12, M APLE S IM vhodný pro symbolickou analýzu a řešení dif. rovnic, lze dokoupit užitečné toolboxy • M ATLAB lze řešit obecnou problematiku, obtížné hledání chyby v programu, více skriptů, toolboxy • M ATHCAD SEMINÁŘ UREL, /30

6 SEMINÁŘ UREL, Obr. 1: Dostupné toolboxy programu Mathcad. 5/30

7 Obr. 2: Základní nastavení pracovní plochy v Mathcadu.

8 Obr. 3: Práce se soubory, GUI a grafy v programu Mathcad. podprogramy

9 syntéza lineární imitance • zadána formou racionální lomené funkce • zadána polohou nulových bodů a pólů • citlivost výsledného obvodu na jednotlivé prvky • modulová kmitočtová charakteristika imitance • fázová kmitočtová charakteristika imitance • respektování nejednoznačnosti úlohy SEMINÁŘ UREL, /30

10 SEMINÁŘ UREL, Obr. 4: Rozklady imitančních funkcí v programu Mathcad. 9/30

11 SEMINÁŘ UREL, návrh nelineárního oscilátoru • známe ekvivalentní vlastní čísla • zadána rovněž struktura obvodu • úkolem je zjistit numerické hodnoty prvků obvodu • provést numerickou analýzu výsledného zapojení • výpočet Ljapunovských exponentů • zobrazení 1D bifurkačního diagramu 10/30

12 referenční dynamický systém třídy C kde po částech lineární funkce obecný maticový popis dynamických systémů třídy C chaos jako řešení systému je možné rovněž pro SEMINÁŘ UREL, dosažitelnost hodnot vlastních čísel je omezena 11/30

13 SEMINÁŘ UREL, Obr. 5: Runge-Kuttova integrační metoda v Mathcadu. 12/30

14 Obr. 6: 1D bifurkační diagram, program Mathcad.

15 Obr. 7: Výpočet spektra Ljapunov exponentů, Mathcad. SEMINÁŘ UREL, /30

16 Obr. 8: 3D graf největšího Ljap. exponentu v Mathcadu.

17 Obr. 9: Schodová nelineární funkce programem Mathcad.

18 Obr. 10: Řešení soustavy lineárních rovnic v Mathcadu.

19 Obr. 11: 3D vizualizace vícespirálového chaosu, Mathcad.

20 Obr. 12: 3D vizualizace vícespirálového chaosu, Mathcad.

21 Obr. 13: Filtrační efekt piezoelementu v Mathcadu.

22 Obr. 14: 2D FFT pomocí programu Mathcad.

23 SEMINÁŘ UREL, automatizovaný návrh pasivního příčkového filtru • známa modulová kmitočtová charakteristika filtru zadaná význačnými kmitočty • výpočet minimálního řádu prototypu filtru pro zadanou aproximaci • impedanční a kmitočtové odnormování • citlivost výsledného zapojení na změnu prvků • náznak toleranční analýzy a syntézy pasivního filtru 22/30

24 SEMINÁŘ UREL, Obr. 15: Definice k návrhu Butterworthova filtru, Mathcad. 23/30

25 Obr. 16: Výpočet hodnot prototypu filtru v Mathcadu.

26 Obr. 17: Kmitočtové charakteristiky prototypu v Mathcadu. SEMINÁŘ UREL, /30

27 SEMINÁŘ UREL, Obr. 18: Symbolické výpočty programem Mathcad. 26/30

28 Obr. 19: Analýza oscilátoru v prostředí Mathcad.

29 Obr. 20: Příklad toleranční analýzy oscilátoru v Mathcadu. SEMINÁŘ UREL, /30

30 SEMINÁŘ UREL, další problémy řešené programem Mathcad • optimalizace tlumící sekvence ultrazvukového senzoru (On-Semiconductor) • simulace šíření ultrazvuku vzduchem (On-Semiconductor) • testování stability elektronického obvodu (výuka) • zvýraznění signálu v šumu kumulačními metodami (ABB) 29/30

31 SEMINÁŘ UREL, závěrečné zhodnocení programu Mathcad • výborné grafické možnosti • rychlé vyhledání chyby v programu • vhodné pro výuku, když je třeba něco rychle udělat • dlouhé výpočetní rutiny často nestabilní, situace se zlepšuje s novými verzemi • chybí podpora počítačů s více jádry • kompatibilita jednotlivých verzí 30/30

32 děkuji za pozornost


Stáhnout ppt "M ATHCAD S PRÁVNÁ V OLBA P RO A NALÝZU A S YNTÉZU O BVODŮ Jiří Petržela icq 306326432."

Podobné prezentace


Reklamy Google