Wolfram言語

記号的微積分と数値的微積分

回路のインパルス応答を求める

抵抗 とインダクタ からなり,時間依存電圧 によって駆動する回路のインパルス応答を求める.

電流 は一階線形微分方程式 を解くことにより計算することができる.

常微分方程式の左辺に対応する微分演算子を設定する.

In[1]:=
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voltage = L i'[t] + R i[t];

スイッチは最初は開いていると仮定する.

In[2]:=
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init = i[0] == 0;

GreenFunctionを使って回路のインパルス応答を計算する.

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

におけるインパルス応答をプロットする.

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

ステップ電圧に対する回路の応答を計算する.

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

ステップ応答を可視化する.

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

関連する例

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