Comparative analysis of methods of calculation in transient and wave processes in electric circuits

Abstract

The problem of calculating the transient and wave processes in the circuits with the concentrated and distributed parameters is examined. A comparative-qualitative analysis of the analytical and numerical methods used for these purposes was carried out, indicating the advantages and disadvantages of their application. It is presented algorithms for applying the examined methods. It is found that numerical calculation methods have many advantages in studying stationary and dynamic processes in the natural sequence of processes course in the circuit. It is recommended to use the finite difference method. It is presents the main phases of realization of the application of a numerical calculation method and results of the comparative and qualitative analysis of the analytical methods (classical, state variables, frequency, stationary waves, Fourier transform, operational, traveling waves) and numerical (finite difference, finite element, finite volume).

În articol este examinată problema calculării proceselor tranzitorii și de undă în circuitele electrice cu parametri concentraţi și distribuiţi. S-a efectuat o analiză comparativă-calitativă a metodelor analitice și numerice utilizate în aceste scopuri cu indicarea avantajelor și dezavantajelor aplicării lor. Se prezintă algoritmi de aplicare a metodelor examinate. Se constată, că metodele numerice de calcul au multiple avantaje, la studierea procesele staţionare și dinamice în consecutivitatea lor naturală de derulare. Se recomandă de utilizat în acest scop metoda diferenţei finite. Se prezintă principalele faze de realizare a aplicaţiei unei metode de calcul numeric și rezultate a analizei comparative și calitative ale metodelor analitice (clasică, variabilelor de stare, de frecvenţă, undelor staţionare, transformata Fourier, operaţională, undelor călătoare) și numerice (diferenţei finite, elementului finit, volumului finit).