Лабораторная работа: Електромагнітна сумісність

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра ЕПМ

РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНА РОБОТА

З «ЕЛЕКТРОМАГНІТНОЇ СУМІСНОСТІ»

Виконав:

ст.гр. ЕСЕ – 08м

Овсянніков М.А.

Перевірив:

проф. Курінний Е.Г.

Донецьк – 2008

Практичне заняття № 1

ІМІТАЦІЯ БАЗОВОГО ГРАФІКА ЗАВАДИ

Таблиця 1 – Початкові дані для обробки базового графіка, мм

Графік завад є випадковим, тому що він утворюється великою кількістю електроприймачів.

Практичне заняття № 2

СТАТИСТИЧНА ОБРОБКА БАЗОВОГО ГРАФІКА

Мета – визначення статистичної функції розподілу і її характеристик.

2.1 За даними табл.1 розраховую наступні числові характеристики базового графіка:

- середнє значення

y _c = = 85 мм;

- ефективне значення

y _е = = 91 мм;

- дисперсія

Dy = = 91² – 85² = 1056 мм² ;

- стандарт

σ_y = = = 33 мм;

- коефіцієнт форми

k _ф = = = 1,07 ,

де i – індекс підсумування від 0 до N .

2.2 Знаходжу статистичну функцію F розподілу ординат базового графіка.

Таблиця 2 – Статистична функція розподілу базового графіка

За даними стовпців 1 (абсциси) і 4 (ординати) викреслюю графік 1.

Рисунок 2.1 – Статистична функція розподілу базового графіка

2.3 Знаходжу y_min мінімальне і y_max максимальне значення випадкової величини згідно з інтегральною імовірністю 95%, якій відповідають імовірності E_x = 0,05 для мінімального і E_x = 0,95 для максимального значень.

y_min =32,5 мм;

y_max =132,5 мм.

З табл. 1 виписую найменшу у _м і найбільшу у _М ординати – повинно бути:

у _м < y _min , у _М > y _max .

у _м =18 мм;

у _М =145 мм.

18<32,5

145>132,5

Умова виконується.

Висновки:

1. Випадковий графік має невипадкові характеристики.

2. Використання згідно з ГОСТ 13109-97 практично достовірних значень показників ЕМС дозволяє заощаджувати капітальні вкладення на забезпечення ЕМС.

Практичне заняття № 3

АПРОКСИМАЦІЯ СТАТИСТИЧНОЇ ФУНКЦІЇ РОЗПОДІЛУ

Мета – перевірка можливості апроксимації статистичної (опитної) функції розподілу теоретичними імовірнісними розподілами: рівномірним і нормальним.

Критерій перевірки. Відповідність теоретичної функції розподілу F (у) статистичній (у) виконується за найбільш простим критерієм Колмогорова:

. (3.1)

де N – кількість дослідів (N ₀ = 50)

3.1 Рівномірний закон розподілу характеризується прямолінійною функцією розподілу F _п (у) у межах

мм,

мм. (3.2)

де – y _c = 85 мм, σ_y = 33 мм беремо з практичної роботи №2.

Теоретичний діапазон змінення

k _п = y _пМ – y _пм =142-28=114 мм. (3.3)

Наносимо точки а і b з координатами (у _пм , 0) і (у _пМ , 1) на графік статистичної функції, який зображений на рис. 3.1. Ці точки з'єднуємо прямою.

Перевіряємо можливість прийняття рівномірного розподілу для апроксимації статистичної функції розподілу за критерієм Колмогорова:

,

3.2 Нормальний закон розподілу характеризується функцією розподілу F _н (у ) від – до . Для цього розрахуємо необхідні величини та занесемо їх

до табл. 3.1.

. (3.4)

У верхній частині таблиці у < у _с , тому ці значення є від'ємними. З таблиці Б.1 по абсолютним величинам | z | знаходимо значення Φ(| z | ) і заносимо їх до табл. 3.1. Шукані значення функції нормального розподілу

при y < y _c . (3.5)

У нижній частині таблиці при у > у _с аргумент z є позитивним. У цьому випадку знайдені з таблиці Б.1 значення Φ (| z | ) заносимо зразу в останній стовпець, оскільки

при y > y _c (3.6)

Нижня частина стовпця Φ(| z | ) не заповнюється.

Перевіряємо можливість прийняття рівномірного розподілу для апроксимації статистичної функції розподілу за критерієм Колмогорова:

,

Таблиця 3.1 – Функція розподілу нормального закону

Рисунок 3.1 – Функції розподілу: – статистична, F _п – рівномірного і F _н – нормального законів розподілу

3.3 Зіставляємо розрахункові значення: статистичні і теоретичні. Розходження вважається прийнятим, якщо воно не перевищує 10% від найбільш можливої ординати – 150 мм.

Таблиця 3.2 – Зіставлення розрахункових значень

Мінімальні і максимальні розрахункові значення:

- для рівномірного розподілу

=мм,

мм, (3.7)

де дані беремо з п.3.1,

- для нормального розподілу

мм,

мм. (3.8)

Розраховуємо відносні розходження:

- для рівномірного розподілу

,

, (3.9)

- для нормального розподілу

;

. (3.10)

Висновки:

1. Згідно до розрахунків рівномірний і нормальний розподіли є прийнятними за критерієм Колмогорова, тому ми приймаємо нормальний закон, як такий, що за фізичним змістом більш відповідає умовам опиту.

2. За розрахунками абсолютні величини не перевищують допустиме значення розходження 10%.

Практичне заняття № 4

ОЦІНЮВАННЯ ЕМС ЗА НОРМАМИ НА ВІДХИЛЕННЯ НАПРУГИ

Мета – перевірка дотримання норм стандарту [1] на однохвилинні відхилення напруги.

4.1 Базовий графік (гр. з пр. з. № 1) вважається графіком змінення за часом t діючих значень U напруги у відносних одиницях (в.о.). Зв'язок між ординатами у у мм і напругою дається співвідношеннями:

U = 1 + 0,0008·y . (4.1)

4.2 Базовий графік напруги розбиваємо на однохвилинні ділянки: для цього через кожні 40 мм проводимо вертикальні лінії. Для першої ділянки перевіряємо точність візуальної обробки шляхом розрахунку точного значення:

, (4.2)

де підсумовуються квадрати 8 перших значень з табл. 1.

Таким чином, графік у _θ (t) є ступеневим з кількістю ступенів Ν = 720/40 =18. Величини ступенів заносимо у стовпець 2 табл. 4,1, у якій i – номер ступеня (стовпець 1). В стовпці 3 їх розташовуємо у порядку зростання – позначення у _θз . У стовпець 4 заносять значення функції розподілу

, (4.3)

перше з яких дорівнює 1/40 = 0,025, а останнє – одиниці.

Таблиця 4.1 – Дані для розрахунку однохвилинних напруг

Мінімальне розрахункове значення у _θmin та максимальне значення у _θmax знаходимо з табл. 4.1. Підставивши їх в одну з формулу (4.1), отримаємо мінімальне U _θmin і максимальне U _θmax розрахункові значення однохвилинних напруг U _θ у в.о. ( в стандарті [1] – U _у ):

у _θmin =40 мм,

у _θmax =115 мм,

U _θmin = 1 + 0,0008 · у _θmin =1+0,0008·40=1,03,

U _θmax = 1 + 0,0008· у _θmax =1+0,0008·115=1,09.

U _θmin ≥ 0,95 – виконується,

U _θmax ≤ 1,05 – не виконується.

Порівняємо значення U _min та U _max (які перерахуємо за формулою (4.1) для у _min =32,5 мм та у _max =132,5 мм) з U _θmin і U _θmax :

U _min = 1 + 0,0008·32,5 =1,026,

U _max = 1 + 0,0008·132,5=1,11.

U _θmin ≥ U _min , U _θmax ≤ U _max

Рисунок 4.1 – Статистична функція розподілу базового графіка та функція розподілу відхилення напруги

Висновки:

3. Норми стандарту [1] на однохвилинні відхилення напруги не виконуються, тому що максимальне значення відхилення напруги перевищує допустимі 5%.

4. Однолінійне усереднення зменшує диапозон змінення графіка.