Bài giảng Lý thuyết mạch điện 2: Chương 3 - TS. Trần Thị Thảo

Bài giảng "Lý thuyết mạch điện 2: Chương 3 - Khái niệm mạch điện phi tuyến" được biên soạn với các nội dung chính sau đây: Khái niệm; Các phần tử phi tuyến; Mạch điện phi tuyến; Phương pháp giải mạch điện phi tuyến. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng tại đây!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Lý thuyết mạch điện 2: Chương 3 - TS. Trần Thị Thảo Phần 3: Mạch điện phi tuyến ➢ Các phần tử phi tuyến và các hiện tượng cơ bản trong mạch điện phi tuyến ▪ Khái niệm mô hình mạch phi tuyến ▪ Tính chất mạch phi tuyến ▪ Các phần tử phi tuyến ➢ Mạch điện phi tuyến ở chế độ xác lập ▪ Một chiều (Nguồn DC) ▪ Xoay chiều (Nguồn AC) ▪ Chu kỳ (Nguồn DC+AC) ➢ Mạch điện phi tuyến ở chế độ quá độ ▪ Khái niệm ▪ Các phương pháp cơ bản Lý thuyết mạch điện 2 1 Chương 3: Khái niệm Mạch điện phi tuyến ❑ Khái niệm ❑ Các phần tử phi tuyến ❑ Mạch điện phi tuyến ❑ Phương pháp giải mạch điện phi tuyến Lý thuyết mạch điện 2 2 Tuyến tính vs Phi tuyến (1) ▪ Tuyến tính (linear): Quan hệ giữa các biến Đường thẳng (1D), Mặt phẳng (2D), Siêu phẳng (hyperplane) ▪ Phi tuyến (nonlinear): Quan hệ giữa các biến không tuyến tính http://demonstrations.wolfram.com Lý thuyết mạch điện 2 3 Tuyến tính vs Phi tuyến (2) ▪ Một số hàm kích hoạt phi tuyến (dùng nhiều trong neural networks) Input Weights x1 Perceptron Sign function w1 x2 w2 Output: sgn(wx + b) x3 w3 . . wD xD . Sigmoid function ReLU function (Rectified Linear Unit) 4 y=max(0,x) ▪ Hồi qui tuyến tính, tuyến tính hóa Lý thuyết mạch điện 2 5 Bài toán phi tuyến (1) ▪ Nghiệm cục bộ-nghiệm toàn cục Lý thuyết mạch điện 2 6 Bài toán phi tuyến (2) ▪ Nghiệm cục bộ-nghiệm toàn cục Source: X. Bresson Lý thuyết mạch điện 2 7 Ví dụ ▪ Hệ thống cần xây dựng có hàm truyền đạt f với vector tham số W sao cho: i : y i = f ( xi )  di xi đầu vào thứ i di đầu ra thứ i ▪ Hàm mục tiêu: hàm sai số cần cực tiểu hóa N E =  y w ( xi ) − d i i =1 1 N E =  y w ( xi ) − d i 2 2 i =1 Lý thuyết mạch điện 2 8 Các phần tử phi tuyến (1) ▪ Các phần tử tuyến tính (linear): ▪ Phần tử phi tuyến (nonlinear): Quan hệ các trạng thái trên phần tử là Quan hệ các trạng thái trên phần tử là phi tuyến tuyến tính Điện trở, điện cảm, tụ điện, diode, transistor,… uR uR uR = Ri R(i ) u = uR (i) R L(i) 0 i L 0 i C C (u ) Lý thuyết mạch điện 2 9 Các phần tử phi tuyến (2) ❑ Điện trở phi tuyến i (t ) R ▪ Phương trình đặc trưng biểu diễn quan hệ u-i là phương trình phi tuyến, dạng: u(t ) -Hàm số: u=u(i), i=i(u) Ví dụ: u = 10i + 0,5i 3 ; uR i = 0,1u + 0,002u 3 -Đồ thị u(i) 0 i k I(A) U(V) -Bảng 1 0,5 11 2 1,0 12,5 3 1,5 14 Lý thuyết mạch điện 2 10 Các phần tử phi tuyến (3) ❑ Cuộn dây phi tuyến  (i) ▪ Phương trình đặc trưng biểu diễn i(t) quan hệ  – i là phương trình phi tuyến, dạng: u(t) d d  di uL = uL = = dt dt i dt -Hàm số: = (i) hoặc i=i() Ví dụ:  = 0,5i + 0,1i 3 d  di uL = =  dt i dt -Đồ thị  (i ) = 0,5i + 0,3i 2i 0 i -Bảng Lý thuyết mạch điện 2 11 Các phần tử phi tuyến (4) ❑ Tụ điện phi tuyến q(u ) ...