电路的三种状态

职校其他

1.一.专业应用/专业应用

2.二.技能应用/技能应用/技能应用

本课将视频、动画、仿真等信息化教学手段和资源，整合在微课中，提高了学生的学习兴趣，让课堂简单高效，并轻松的解决了教学重难点。微课分为六部分，层层深入。生动有趣，让学生体会到自主学习的乐趣。 一、电路的通路 用FLASH模拟简单电路的通路、手电筒电路的通路、楼道开关电路的通路，引导学生总结出通路的特点 FLASH实验有趣而且直观，便于学生理解，可以很容易总结出通路的特点，激发了学生的学习兴趣。 二、电路的开路 用FLASH模拟简单电路的开路、手电筒电路的开路、楼道开关电路的开路，引导学生总结出开路的特点 三、电路的短路 1.演示FLASH电源的短路实验 2.用事例强调电源短路的危害 3.用自制的部分电路短路视频讲解部分电路的短路特点。 4.用仿真实验室模拟部分电路的短路应用。 用FLASH实验短路实验，安全且直观，生动的短路事例较容易引导学生深刻理解短路的危害，短路应用视频和仿真实验，直观有趣高效，学生易于理解，增强学生自主学习的兴趣。 四、巩固练习与知识比拼 通过巩固练习引导学生分析实例，在应用中加深对知识点的掌握，并能应用知识解决实际问题。 五、知识梳理 引导学生梳理所学知识，构建知识体系。让学生及时总结所学知识，养成良好学习习惯。 六、布置作业 布置学生课外作业 学生完成课前作业，并上长传至教学平台，与教师互动交流。上课的时候，教师可以根据学生掌握情况这样，结合课件把重点放在解决学生实际问题上。学生复习巩固运用所学知识，基础差的学生也可以跟上进度，基础好的同学可以把重点用在应用上，做到分层次教学。

电路的状态变量分析连续时间系统状态方程的普遍形式

如果系统是线性时不变的，则状态方程和输出方程是状态变量和输入信号的线性组合。即：

如果用矢量矩阵表示，即状态方程为：

其中，C为r×n的输出矩阵，D为r×m的矩阵。

电路的状态变量分析离散系统的状态方程普遍形式

如果系统是线性时不变系统，则状态方程和输出方程是状态变量和输入信号的线形组合。

状态方程和输出方程可以看出，这是由输入量、输出量。状态变量以及联系它们之间关系的A、B、C、D矩阵组成。即，状态方程和输出方程可以简写为：

电路的状态变量分析建立动态电路的状态方程的步骤

（1）我们一般以独立电容电压及独立电感电流作为状态变量；

（2）需要对含有一个电容同时允许包含电感、电阻及电流源的节点（或者割集）列写KCL方程。

对含有一个电感同时允许包括电容、电阻和电压源的回路列写KVL方程，即可列出系统的状态方程。因为状态方程的左边是状态变量的导函数

（3）上述所列方程中，若含有除激励以外的非状态变量，则利用适当的节点电流方程或回路电压方程将它们消去然后整理成一般形式。

此外，还可以通过信号流图或模拟框图来间接列写系统的状态方程。

电路的状态变量分析连续时间系统状态方程的求解

求解状态方程有时域和变换域两种解法，此处以变换域求解为例介绍其求解方法。

（a）矩阵形式的状态方程为：

其中I是n×n的单位矩阵。如果(sI-A)是可逆的，则有

对上式进行拉普拉斯反变换得：

（b）输出方程的一般形式为：

（c）系统函数

当

所以系统函数矩阵为：

矩阵H(s)第l行第k列元素Hlk(s)确定了系统第k个输入对第l个输出的贡献。

电路的状态变量分析离散时间系统状态方程的求解

（a）已知离散时间系统的状态方程和输出方程为：

将上式两边取z变换，得：

对上式进行逆反变换得：

（b）输出方程的一般形式为