《網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)》PPT課件

,華北電力大學(xué)電力市場(chǎng)研究所王雁凌Yanling.wang,第一章網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ),內(nèi)容：第一節(jié)網(wǎng)絡(luò)及其元件的基本概念第二節(jié)基本代數(shù)二端元件第四節(jié)基本代數(shù)多口元件第五節(jié)動(dòng)態(tài)元件（DynamicElement）第八節(jié)圖論的基本知識(shí)第九節(jié)圖的矩陣表示及其性質(zhì)第十節(jié)網(wǎng)絡(luò)元件的互連規(guī)律第十一節(jié)網(wǎng)絡(luò)與元件的基本性質(zhì),第一節(jié)網(wǎng)絡(luò)及其元件的基本概念,一網(wǎng)絡(luò)基本表征量,基本變量：高階基本變量：是不為0，1的任意整數(shù)）基本復(fù)合量：,1、分類(lèi),2關(guān)系,（111）,（112）,（113）,（114）,二多口元件和多端元件1二端元件多端元件（1）二端元件：R、L、C元件約束為一個(gè)方程描述，兩個(gè)獨(dú)立變量。（二端網(wǎng)絡(luò)：一個(gè)方程描述，兩個(gè)獨(dú)立變量。）（2）n端元件：有n1個(gè)電流和n1個(gè)電壓是獨(dú)立變量，共（2n2）個(gè)，有n1個(gè)約束方程。,2多端元件和“端口”的概念（1）“雙口”是最簡(jiǎn)單的多口。（2）端口：端口電流相等。條件：端口與端口之間無(wú)任何聯(lián)系。例：N1不是雙口網(wǎng)絡(luò)，N2是雙口網(wǎng)絡(luò),3n1端元件與n端元件等效（p2圖111）例：三極管任選一點(diǎn)為參考點(diǎn)，則為二端口元件。,三容許信號(hào)與賦定關(guān)系1、容許信號(hào)偶（AdmissibleSignalPair）p2或：元件給定的電流（壓）時(shí)的電壓（流）值，記，是一對(duì)激勵(lì)和響應(yīng)的關(guān)系。2、賦定關(guān)系（ConstitutiveRelation）p2,四網(wǎng)絡(luò)及其元件分類(lèi)依據(jù)1、集中參數(shù)元件p3分布元件附：均勻傳輸線特性方程：p3本書(shū)只討論集中參數(shù)網(wǎng)絡(luò)。2、時(shí)不變?cè)═ime-invariant）時(shí)變?cè)═ime-varying）（1）定義：p3,（2）應(yīng)用例1：判斷獨(dú)立電壓源是否是時(shí)不變?cè)?。證明：設(shè)是任意一對(duì)容許偶，是任意常數(shù)，此時(shí)是一個(gè)滯后于角度為的另一個(gè)電壓，電源不容許有這個(gè)電壓。所以獨(dú)立電壓源是時(shí)變?cè)?例2：證明是時(shí)不變?cè)?。證明：設(shè)是任意一對(duì)容許偶，有激勵(lì)，是任意常數(shù)，則，與也是任意一對(duì)容許偶，所以R是時(shí)不變?cè)?（3）時(shí)不變網(wǎng)絡(luò)p4由獨(dú)立電源和時(shí)不變?cè)M成的網(wǎng)絡(luò)。本書(shū)重點(diǎn)討論該種網(wǎng)絡(luò)。理解：作為元件是時(shí)變?cè)?，但作為激?lì)，可組成時(shí)不變網(wǎng)絡(luò)（電路）。,3、線性與非線性元件p4（1）定義：p4（2）應(yīng)用例：（p4中間）判斷電容器是線性元件還是非線性元件？解：設(shè)是電容器的兩個(gè)任意容許偶，設(shè)a,b是任意常數(shù)，,是一對(duì)容許偶，,所以電容器是線性元件。,備注：線性元件R與u、i無(wú)關(guān)；C與u、q無(wú)關(guān)；L與i、無(wú)關(guān)。,（3）線性電路（LinearCircuit）p5由獨(dú)立電源和線性元件組成。理解：數(shù)值不恒為零的獨(dú)立電源是非線性元件。,第二節(jié)基本代數(shù)二端元件,一電阻、電容、電感元件基本性質(zhì)1基本變量完備圖p5圖121M憶阻元件，憶阻器（MemoryResistor或Memristor）2n端口元件約束（1）電阻性二端：伏安平面上的一條曲線。（u-i）n端口：電壓向量與電流向量之間的關(guān)系。（補(bǔ)充：電阻性雙口網(wǎng)絡(luò)）,（2）電感性：線性：線性時(shí)不變：（3）電容性：線性：線性時(shí)不變：,3幾種特殊的電阻元件（1）凹電阻（ConcaveResistor）圖b電路符號(hào)圖c特性曲線p6圖124,a連接圖,（2）凸電阻（ProtrudeResistor）b電路符號(hào)c特性曲線p6圖123,（3）絕對(duì)值電阻p7圖125（4）仿射電阻：伏安曲線不過(guò)原點(diǎn)的直線。,i,(5)零口器（Nullator）p8圖1210(6)非口器（Norator）p8圖1211應(yīng)用：理想運(yùn)算發(fā)大器(其余部分自己看書(shū)),第四節(jié)基本代數(shù)多口元件,一線性多口電阻元件p15圖141線性變換器雙口T陣：,1廣義阻抗變換器（GeneralizedlmpedanceConvertor,GIC）（1）AD0正阻抗變換器（2）AD0比例型受控源（3）AD0正阻抗逆轉(zhuǎn)器（2）BC0對(duì)偶型受控源（3）BC0Passive二端口電阻元件，電阻陣對(duì)稱正定Passive,4非能性定義：p65,二無(wú)損性與有損性1、定義：p66概括了輸入到無(wú)損n端口的全部能量可以無(wú)損地全部返回電路這一概念。2、二端線性電容、電感、理想變壓器、回轉(zhuǎn)器注意：容許信號(hào)平方可積，例不是無(wú)損；的電容器和電感器，是有源元件，不是無(wú)損元件。,三互易性、反互易性和非互易性1定義：p66補(bǔ)充：（電路下冊(cè)）a.卷積定理：設(shè)的象函數(shù)，則的拉氏變換為。b.卷積定義式：另外：互易定理三種形式：特勒根定理：,2.應(yīng)用(1)例1（補(bǔ)）n端口阻抗矩陣Z(s)是對(duì)稱陣，判斷該n端口網(wǎng)絡(luò)是否是互易網(wǎng)絡(luò)。解：由于對(duì)稱設(shè)是n端口網(wǎng)絡(luò)的任意兩組容許偶，,互易,補(bǔ)充：二端口網(wǎng)絡(luò)互易條件,對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)首先是互易網(wǎng)絡(luò)。,（2）例2p67