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SPOC学校专有课程
电网络理论(研究生)
第2次开课
开课时间: 2021年05月10日 ~ 2021年07月09日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 299 人参加
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spContent=本课程是《电路原理》课程的延伸和扩展。老师通过知识点细分,能力点的讲解,使学生熟练掌握现代电路分析和综合设计常用方法,加强学生独立解决工程实际问题的能力。欢迎同学与我们一起进入《电网络理论》MOOC的学习。
本课程是《电路原理》课程的延伸和扩展。老师通过知识点细分,能力点的讲解,使学生熟练掌握现代电路分析和综合设计常用方法,加强学生独立解决工程实际问题的能力。欢迎同学与我们一起进入《电网络理论》MOOC的学习。
—— 课程团队
课程概述


     

  1.   本课程属于电气工程专业重要的一门学科基础课。通过课程的学习,要求学生掌握用图论方法分析电网络,线性和非线性电路的分析方法,同时能通过对网络函数的零极点分析,掌握基本的电路设计方法。本课程理论性强,通过本课程的学习,使学生熟练掌握现代电路分析和综合设计的基本方法,能培养学生的抽象思维和逻辑思维,培养学生利用数学手段解决工程电路实际问题的能力。
  1.   本课程主要包括网络分析和网络综合两部分。网络分析部分首先介绍了网络图论、推导了网络方程和状态方程的矩阵形式;接下来利用拓扑学原理介绍了寻找全部树方法和含授控源网络系统分析法,推导了无源二端口和含多端元件网络函数拓扑公式;再次对网络灵敏度的分析方法(增量网络法、伴随网络法及符号网络法)进行了研究,最后利用互易定理分析了响应对激励的灵敏度。网络综合部分首先介绍了无源网络(包括无源LC/RC网络)综合方法,这是网络综合的基础。该部分包括了可实现的网络函数具备的特点,正实函数基本性质、无源一端口网络的福斯特综合法和考尔综合法等内容;接下来根据要求的技术指标,讲解了拟合一个可实现网络综合的逼近函数几种方法,包括巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近、椭圆逼近和贝塞尔逼近等;最后对有源网络综合的基础进行了介绍,借助理想运放等有源构件综合一阶或二阶节电路,重点讲解了基于反馈结构的二阶有源网络的综合方法。



授课目标

灵活应用网络拓扑分析电路;

熟练设计有源和无源电路网络

注重理论联系实际,透彻理解电路在工程背景中的应用。


成绩 要求

60≤成绩<85 合格 ,成绩≥85  优秀


课程大纲

第1周 图论基础和独立的KCL/KVL方程矩阵形式

1.1 网络图论基本概念

1.2 树和割集

1.3 独立的KCL方程

1.4 独立的KVL方程

1.5 独立的KCL-KVL关联矩阵式

1.6 独立的KCL-KVL基本回路矩阵式

1.7 独立的KCL-KVL基本割集矩阵式

1.8 ABC矩阵关系

1.9 ABC矩阵关系例题

第1周 单元测验A

第1周 单元测验B

第2周 电路方程和状态方程矩阵的形式

2.1 支路方程矩阵形式

2.2 支路方程矩阵形式-例题

2.3 电路方程矩阵形式-节点电压方程

2.4 电路方程矩阵形式-回路和割集方程

2.5 电路状态方程

2.6 电路状态方程-例题

2.7 状态方程系数矩阵与网络函数

2.8 网络方程矩阵形式(小结)

第2周 单元测验A

第2周 单元测验B

第3周 含受控源电路分析和二端口网络参数代数公式

3.1 找出全部树的方法 – 割集多项式法

3.2 找出全部树的方法 – 节点多项式法

3.3 含有电流控制的受控源非平面电路的分析

3.4 含有电压控制的受控源非平面电路的分析

3.5 含受控源的网络拓扑系统分析法

3.6 二端口网络参数的代数公式

3.7 关于矩阵的几个定理

第3周 单元测验A

第3周 单元测验B

第4周 互易二端口网络函数拓扑分析

4.1 △n的计算

4.2 “2-树”

4.3 △jj (对角元素的代数余因子)的计算

4.4 △jj 的计算-例题

4.5 △ ij 的计算

4.6 互易二端口网络Z参数拓扑求解

第4周 单元测验A

第4周 单元测验B

第5周 不定导纳矩阵和含多端元件网络的拓扑分析

5.1 不定导纳矩阵-公式法

5.2 不定导纳矩阵-直接列写法

5.3 不定导纳矩阵-例题

5.4 不定导纳矩阵的性质

5.5 伴随有向图和有向树

5.6 有向2-树和拓扑公式

5.7 拓扑公式求网络函数

第5周 单元测验A-8

第5周 单元测验B-7

第6周 网络的灵敏度和增量网络法分析法

6.1 灵敏度概念

6.2 灵敏度关系式

6.3 增量网络的构成-结构约束

6.4 增量网络的构成-元件约束

6.5 增量网络法灵敏度分析-例题

6.6 矩阵增量网络法灵敏度分析

第6周 单元测验A-6

第6周 单元测验B-7

第7周 伴随网络法、符号网络法和响应对激励的灵敏度

7.1 伴随网络法-特勒根定理的应用

7.2 伴随网络端口的构造

7.3 伴随网络内部的构造

7.4 伴随网络法灵敏度分析

7.5 符号网络法灵敏度分析

7.6 对激励灵敏度分析-互易定理应用

7.7 响应对激励灵敏度分析

第7周 单元测验A-8

第7周 单元测验B-7

第8周 无源网络综合基础

8.1 网络分析与网络综合概念

8.2 网络的有源性与无源性

8.3 无损性原件与有损原件

8.4 归一化和去归一化

8.5归一化例题

8.6 网络函数的性质

8.7 网络函数与单位冲激特性的关系

8.8 冲激响应求解例题

第8周 单元测验 A

第8周 单元测验 B

第9周 可实现的网络函数及正实函数

9.1 网络函数极点位置与网络稳定性的关系

9.2 霍尔维茨多项式的概念和性质

9.3 正实函数概念和性质

9.4 布隆定理及证明

9.5 正实函数的等价条件1

9.6正实函数的等价条件2

第9周 单元测验 A

第9周 单元测验 B

第10周 LC无源一端口实现

10.1 LC一端口电抗的性质及证明

10.2 LC一端口Foster I型综合

10.3 LC一端口Foster II型综合

10.4 LC一端口Foster综合例题

10.5 LC一端口Cauer I型综合

10.6 LC一端口Cauer I综合例题

10.7 LC一端口Cauer II型综合

第10周 单元测验 A

第10周 单元测验 B

第11周 RC无源一端口实现

11.1 RC一端口阻抗的性质及证明

11.2 RC一端口阻抗的性质及证明2

11.3 RC一端口Foster I型综合

11.4 RC一端口Foster I型综合例题

11.5 RC一端口Foster II型综合

11.6 RC一端口Foster II型综合例题

11.7 RC一端口Cauer I型综合

11.8 RC一端口Cauer I型综合例题

11.9 RC一端口Cauer II型综合

第11周 单元测验 A

第10周 单元测验 B

第12周 有源网络综合基础

12.1 广义阻抗变换器

12.2 阻抗倒量变换器

12.3 模拟电感和频变负阻

12.4 一阶节函数

12.5 二阶节函数

第12周 单元测验 A

第12周 单元测验 B

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预备知识

工科数学基础, 电路理论基础


参考资料

教材:

俎云霄,吕玉琴 . 网络分析与综合[M],机械工业出版社.2007

参考书:

吴宁. 电网络分析与综合[M],科学出版社.2003

刘洪臣,齐超,霍炬现代电路分析与综合[M],哈尔滨工业大学出版社,2014

 


常见问题

1 课程成绩如何构成?

平时成绩占40%,专题报告成绩占60%

2 课程持续多长时间?

11-18周教学授课,其中11-14周为网络分析部分,15-18周为网络综合部分。

源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

三峡大学
2 位授课老师
粟世玮

粟世玮

副教授

刘道兵

刘道兵

副教授

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