


(一)状态方程的列写
1. 一般常态网络状态方程
①找储能元件, C压L流替代定理, 重画电路图
②标注储能元件的状态量(电容电流电感电压)
③画每个电源单独作用的电路图
④使用叠加定理求状态量:
❶求各图各状态量的分量
❷将各状态量在各图中的值求和
⑤储能惯性*状态量变化率 = 状态量
⑥列出状态方程的联立表达式
⑦将表达式写成矩阵形式
2. 含有互感的电路列写状态方程
①将电感电压, 写成自感电压+互感电压
②按一般电路状态方程列写方法:
替代定理+叠加定理,求电感电压表达式
③电感电压表达式, 线性变换成状态量表达式
④电容电压状态量表达式正常处理
⑤所有状态量表达式写成矩阵形式
3. 含病态网络的电路
基本思路: 将病态网络中任选一个状态量解耦,作为从动变量,其他状态量按常态电路求解。
①挑出局部病态网络
(电容电压源回路, 电感电流源割集)
②在病态网络中任取一支路解耦,不看做状态量
(取电路图外围的支路更方便计算)
③其他状态量按照常态网络进行求解
(二)根据状态方程导出微分方程(二阶方便)
①二阶状态方程中, 提取一阶方程❶和❷
②其中对状态量方程❶求导,得二阶方程❸
③状态量方程❷代入❸,
消去无关状态量变化率,得二阶方程❹
④由方程❶提取无关状态量表达式,
代入方程❹,得二阶微分方程
(三)状态方程与拉式变换结合, 求解状态量
原理:根据L(f'(t)) = sF(s) - f(0₋)
①求状态量初值(t→0₋), C断L短求初值
②拉氏变换:
❶状态量一阶变化率列向量,
转化为“微分算子数量阵*状态量向量”
❷矩阵线性变换,求状态量的象函数
❸拉氏反变换求状态量