[發明專利]懟受控源和懟耦合器及雙翼單端口網絡建模方法

在審

• 申請號: 202011572794.0
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112506077A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 朱明;朱嘉慧
• 申請（專利權）人: 朱嘉慧
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02;G06F17/15;G06F17/16
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種懟受控源和懟耦合器及雙翼單端口網絡建模方法，屬于電路元件模型和電路建模方法。懟比例受控源是由單翼受控源構成的單翼形式的雙翼受控源，有敆受控源和屰受控源兩種特例，每種特例又有四種型式。懟耦合器由懟比例受控源構成，有懟互變器和懟互轉器兩種類型，分別有敆互變器和屰互變器及暨互變器、敆互轉器和屰互轉器及暨互轉器各三種特例，敆互變器、屰互變器、敆互轉器和屰互轉器分別有四種特例。在無激單端口網絡中受控源自勵等效為電阻或阻抗，在有激單端口網絡中受控源自勵等效為實際電源，在孤立電路中受控源自勵等效為獨立源。懟受控源具有信號的變換與控制功能，懟耦合器具有參數變換和信號運算功能。

技術領域

本發明涉及一種懟受控源和懟耦合器及雙翼單端口網絡建模方法，特別是采用單翼比例受控源構建的懟比例受控源、采用懟比例受控源構建的懟耦合器以及運用疊加原理含受控源和耦合器雙翼單端口電路網絡的建模方法，屬于電路元件模型、裝置和電路建模方法。

背景技術

隨著社會與技術的發展，電路的應用日益普遍，但同時電路也變得日益復雜，從簡單的對聯電路、串并聯變換電路、三岔形三角形變換電路到超級復雜的電路，從單端口電路網絡、雙端口電路網絡到多端口電路網絡，從單相單翼電路、雙翼電路、兩相電路到三相電路甚至四翼電路，從靜態電路、穩態電路到動態電路，從普聯電路、耦合電路或傳輸電路到控制或控源電路，從全對稱電路、準對稱電路到不對稱電路，從線性電路、非線性電路到開關電路、數字電路，電路正在飛速地發展，但同時帶來電路分析計算與設計上的巨大困難，如何分析電路、完善電路的分析原理和規則及方法、構建完整的電路分析體系、簡化電路并降低電路設計的難度、降低電路的復雜度、降低電路的成本其研究具有重大的意義。

電路的知識體系框架有基礎層、方法層和應用層三個層面，如圖1所示。

構建電路網絡需用到電路元件，電路兩端元件的圖形符號與分類如圖2所示，理想直流電源、理想電表、電阻元件、恒功率源的伏安特性曲線如圖3a、3b、3c、3d所示。

電路分析時常會用到實際獨立電源組件：實際獨立電壓源、實際獨立電流源、實際獨立電源，實際獨立電源組件形成過程如圖4所示。

構建復雜電路還需要雙端口網絡模塊，雙端口網絡模塊分為基本模塊和組合模塊兩類，雙端口基本模塊又稱雙端口元模塊簡稱雙端口元塊，包括雙端口電源元塊、雙端口雙向元塊、雙端口控源元塊和雙端口電表元塊。

雙端口雙向元塊包括雙端口基礎元塊、雙端口耦合元塊，雙端口控源元塊包括比例受控源和積分受控源，雙端口元塊的圖形符號及分類如圖5所示。

復雜電路常由兩組、三組或多組電路構成，電路之間的對稱性是電路的重要形式。

電路的對稱性：元素、層級、類別。元素：拓撲、元件類型、元件參數、激勵；層級：拓撲、電路形式、電路結構、全部；類別：不對稱、準對稱、全對稱。不對稱：結構不對稱，即拓撲、類型或參數不對稱；準對稱：結構對稱、激勵不對稱；全對稱：結構對稱、激勵也對稱。結構對稱既是形式對稱、又是元件參數對稱，形式對稱既是拓撲對稱、又是元件類型對稱。激勵對稱：雙翼電路激勵相同或相反，兩相電路激勵相位差四分之一周，三相電路分為弱對稱和強對稱，弱對稱是指三相激勵之和為零，強對稱是指三相激勵相位差三分之一周。

電路的重要形式：實電路，單相電路，變量與參數均為實數。復電路，單相形式的兩相對稱復合電路，變量與參數均為復數；復電路，單相形式的兩相對稱疊加態電路，變量與參數均為復數；叢電路，單相形式的兩相非對稱疊加態電路，變量為復數、參數為叢數。敆電路，單翼形式的雙翼對稱疊加態電路，變量與參數均為敆數；懟電路，單翼形式的雙翼非對稱疊加態電路，變量為敆數、參數為懟數。卷電路，單相形式的對稱三相疊加態電路，變量與參數均為卷數；徽電路，單相形式的非對稱三相疊加態電路，變量為卷數、參數為徽數。