Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение оригинальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Результат поиска


Наименование:


Реферат/Курсовая Построение цифрового фильтра

Информация:

Тип работы: Реферат/Курсовая. Добавлен: 30.04.13. Год: 2012. Страниц: 12. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Содержание
1. Исходные данные 2
2. Частотные характеристики фильтра 3
3. Вывод системы дифференциальных уравнений 5
4. Решение системы средствами Odesolve 7
5. Система разностных уравнений 9
6. Решение системы разностных уравнений 10
7. Сравнение полученных решений 11
8. Разработка программы для микроконтроллера 12
9. Сравнение результатов 17
10. Выводы 17
 


    Исходные  данные


 
 
 

Рис. 1 – Схема, элементы, начальные условия фильтра
 


    Частотные характеристики фильтра


 
Комплексные сопротивления ветвей фильтра ( , , ) вычисляем по следующим формулам
 
 
 
Передаточная  функция по напряжению выглядит следующим  образом:
,  где
 
Отсюда получаем выражение для передаточной функции  по напряжению:
 
График передаточной функции фильтра, размещенный на комплексной плоскости, представлен  на рис. 2. АЧХ и ФЧХ передаточной функции представлены на рис. 3 и рис.4.
Графики, для  заданных вариантом задания значений сопротивлений, емкостей и индуктивностей построены средствами пакета MathCad.

Рис. 2 – График передаточной функции

Рис. 3 – АЧХ передаточной функции
 
 

Рис. 4 – ФЧХ передаточной функции
 


    Вывод системы  дифференциальных уравнений


Алгебраические  и дифференциальные уравнения, описывающие  работу фильтра, составляются на основе законов Ома Кирхгофа.
Составим  уравнения фильтра по контурам и  узлам, показанным на рис. 1. Интегро-дифференциальные уравнения, составленные по контурам 1), 2), 3), выглядят следующим образом
 
Алгебраическое уравнение составленное по 1-му закону Кирхгофа выглядит следующим образом:
 
 
Независимые начальные условия определяем из предположения о равенстве нулю напряжений на всех конденсаторах и  токов во всех катушках индуктивности  в момент времени  .
 
 

Зависимые начальные условия определяем из приведенной выше системы уравнений
 
 

 
Дифференцируем, левые и правые части составленных интегро-дифференциальных уравнений, и получаем следующую систему  линейных неоднородных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами
 
Оставляем два из трех дифференциальных уравнений и вводим дополнительную переменную . Получаем следующую нормальную систему линейных неоднородных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами
 
Полученная  система уравнений, состоящая из трех дифференциальных уравнений и  одного алгебраического уравнения, с полученными начальными условиями, может быть решена средствами пакета MathCad.
 
 


    Решение системы средствами Odesolve


Для решения  полученной системы уравнений используем встроенную процедуру Odesolve.
На рис. 5 представлена процедура интегрирования полученных уравнений со следующими исходными данными:
      R, C, L, Rn – значения величин элементов;
      t - переменная интегрирования;
      dlt ( ) - шаг интегрирования;
      N - число шагов интегрирования;
      T - время интегрирования;
      e(t) - единичное входное воздействие.
Результат интегрирования полученных уравнений представлен на рис. 5.

Рис. 5 – Решение системы в  Mathcad

Рис. 6 – Результаты интегрирования системы. Odesolve
 
Преобразуем полученную систему уравнений в  систему разностных уравнений по методу Эйлера.
 


    Система разностных уравнений


 
Заменим производную в нормальной системе  дифференциальных уравнениях следующей  разностью 
,
и получим следующую  систему разностных уравнений 
 
 
Добавим в полученную разностную схему алгебраическое уравнение, упростим систему уравнений  и учитывая начальные условия напишем, средствами пакета MathCad, процедуру интегрирования Mysolve 

 


    Решение системы  разностных уравнений


Процедура интегрирования разностных уравнений Mysolve представлена на рис.7. Результат интегрирования уравнений системы Mysolve представлена на рис. 8.

Рис.7 – Процедура интегрирования системы – MySolve
 


 

Рис. 8 – Результат интегрирования системы. MySolve

    Сравнение полученных решений


Сравним результаты решений системы процедурами Odesolve и Mysolve путем наложения графиков решений, полученных этими процедурами. Отобразим графики переменной
, на одной временной оси


Рис. 9 – Сравнение результатов  интегрирования системы
При заданной дискретизации по времени    погрешнось вычислений достаточно небольшая.
Для сравнения, если в качестве шага дискретизации  выбрать , то процесс интегрирования станет расходящимся (рис.10, а), что приведет к значительной погрешности вычислений (рис. 10, б).

Рис. 10 –  а) Расходящийся процесс интегрирования; б) Погрешность вычислений

    Разработка  программы для микроконтроллера


 
Реализуем задачу интегрирования средствами микроконтроллера.
 
#include <mega8535.h>
#include <delay.h>
#define ADC_VREF_TYPE 0x60
#define R1      0.7
#define R2      0.3
#define Rn      0.1
#define C2      0.03
#define C3      0.2
#define L2     0.1
#define DT      0.005
 
typedef struct
{
float ee, i1, i2, i3, i22;
}Step;
Step s[2];
char init = 0;
float data;
 
// частота дискретизации
interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)
{
    unsigned char adc_input=0;
    TCCR0=0x00; // остановить таймер
    TCNT0=255-77;//частота прерываний  1кГц
    TCCR0=0x04; // запуск таймера
    //PORTB = ~PORTB;    
    ADMUX=adc_input|ADC_VREF_TYPE;
    // старт аналого-цифрового преобразователя
    ADCSRA|=0x40;
}
 
interrupt [ADC_INT] void adc_isr(void)
{
    if( init == 0 )
    {
        //Начальная инициализация
        data = ADCH * 5.0 / 255.0;
        s[1].ee = data;
        s[1].i1 = s[1].i3 = s[1].ee/(R1 + Rn);
        s[1].i2 = s[1].i22 = 0.0;
        init = 1;
    }
    else
    {
        s[0] = s[1];
        data = ADCH * 5.0/ 255.0;
        s[1].ee = data;
        s[1].i2 = s[0].i2 + DT * s[0].i22;
        s[1].i3 =  s[0].i3 + (1.0/(R1 + Rn)) * (s[1].ee - s[0].ee)
   - (DT /((R1 + Rn)*C3))* s[0].i3
   - (DT * R1/(R1 + Rn)) * s[0].i22;
        s[1].i22 = s[0].i22 + Rn/ (L2 * (R1 + Rn)) * (s[1].ee - s[0].ee)
                            + (DT*R1/(L2 *(R1 + Rn)*C3))*s[0].i3
                            - DT/(C2*L2) * s[0].i2
                            - (R1*R2 + R1*Rn + R2*Rn)*DT/((R1 + Rn)*L2) * s[0].i22;
        s[1].i1 = s[1].i2 + s[1].i3;      
    }
   
    PORTB = (s[1].i1 + 2.5)*255.0 / 5.0;
    PORTC = (s[1].i2 + 2.5)*255.0 / 5.0;
    PORTD = (s[1].i3 + 2.5)*255.0 / 5.0;
}
void main(void)
{
// Инициализация периферийных  устройств контроллера
 
// Input/Output Ports initialization
// Port A initialization
// Func0=In Func1=In Func2=In Func3=In Func4=In Func5=In Func6=In Func7=In
// State0=T State1=T State2=T State3=T State4=T State5=T State6=T State7=T
PORTA=0x00;
DDRA=0x00;
 
// Port B initialization
// Func0=In Func1=In Func2=In Func3=In Func4=In Func5=In Func6=In Func7=In
// State0=T State1=T State2=T State3=T State4=T State5=T State6=T State7=T
PORTB=0x00;
DDRB=0xff;
 
// Port C initialization
// Func0=In Func1=In Func2=In Func3=In Func4=In Func5=In Func6=In Func7=In
// State0=T State1=T State2=T State3=T State4=T State5=T State6=T State7=T
PORTC=0x00;
DDRC=0xff;
 
// Port D initialization
// Func0=In Func1=In Func2=In Func3=In Func4=In Func5=In Func6=In Func7=In
// State0=T State1=T State2=T State3=T State4=T State5=T State6=T State7=T
PORTD=0x00;
DDRD=0xff;
 
// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 15000 Hz
// Mode: Normal top=FFh
// OC0 output: Disconnected
TCCR0=0x04;
TCNT0=0x00;
OCR0=0x00;
// External Interrupt(s) initialization
// INT0: Off
// INT1: Off
// INT2: Off
MCUCR=0x00;
MCUCSR=0x00;
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
TIMSK=0x01;
// Analog Comparator initialization
// Analog Comparator: Off
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением оригинальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.