Wolfram Language

Symbolische & numerische Integral- und Differentialrechnung

Finden Sie die Impulsantwort eines Schaltkreises

Ermitteln Sie die Impulsantwort eines Schaltkreises, der aus einem Widerstand und einer Spule besteht und von einer zeitabhängigen Spannung angetrieben wird.

Der Strom kann durch das Lösen einer linearen Differentialgleichung erster Ordnung berechnet werden.

L i^(')(t)+R i(t)=v(t)

Legen Sie den Differentialoperator fest, der zur linken Seite der ODE gehört.

In[1]:=
Click for copyable input
voltage = L i'[t] + R i[t];

Gehen Sie aus von der Annahme, dass die Schaltung anfänglich offen ist.

In[2]:=
Click for copyable input
init = i[0] == 0;

Berechnen Sie die Impulsantwort für den Schaltkreis mithilfe von GreenFunction.

In[3]:=
Click for copyable input
gf[s_, t_] = GreenFunction[{voltage, init}, i[t], {t, 0, \[Infinity]}, s]
Out[3]=

Plotten Sie die Impulsantwort bei .

In[4]:=
Click for copyable input
Plot[gf[s, t] /. {s -> 1, R -> 2, L -> 4}, {t, 0, 7}, PlotTheme -> "Scientific", AxesLabel -> {"t", "i[t]"}]
Out[4]=

Berechnen Sie die Antwort des Schaltkreises auf eine Spannungsstufe.

In[5]:=
Click for copyable input
v[t_] := HeavisideTheta[t];
In[6]:=
Click for copyable input
current = Integrate[gf[s, t] v[s], {s, 0, t}, Assumptions -> t > 0]
Out[6]=

Visualisieren Sie die Stufenantwort.

In[7]:=
Click for copyable input
Plot[{current /. {R -> 2, L -> 4}, 0.5} // Evaluate, {t, 0, 6}, PlotTheme -> "Scientific"]
Out[7]=

Verwandte Beispiele

en es fr ja ko pt-br ru zh