什么是集总参数和分布参数

组成电路模型的元件，都是能反映实际电路中元件主要物理特征的理想元件，由于电路中实际元件在工作过程中和电磁现象有关，因此有三种最基本的理想电路元件：表示消耗电能的理想电阻元件R；表示贮存电场能的理想电容元件C；表示贮存磁场能的理想电感元件L，当实际电路的尺寸远小于电路工作时电磁波的波长时，可以把元件的作用集总在一起，用一个或有限个R、L、C元件来加以描述，这样的电路参数叫做集总参数。而集总参数元件则是每一个具有两个端钮的元件，从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流；端钮间的电压为单值量。

参数的分布性指电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时间的函数外，还是空间坐标的函数。

一个电路应该作为集总参数电路，还是作为分布参数电路，或者说，要不要考虑参数的分布性，取决于其本身的线性尺寸与表征其内部电磁过程的电压、电流的波长之间的关系。若用l表示电路本身的最大线性尺寸，用λ表示电压或电流的波长，则当不等式λ>>l 成立，电路便可视为集总参数电路，否则便需作为分布参数电路处理。电力系统中，远距离的高压电力传输线即是典型的分布参数电路，因50赫芝的电流、电压其波长虽为6000 千米，但线路长度达几百甚至几千千米，已可与波长相比。通信系统中发射天线等的实际尺寸虽不太长，但发射信号频率高、波长短，也应作分布参数电路处理。

研究分布参数电路时，常以具有两条平行导线、而且参数沿线均匀分布的传输线为对象。这种传输线称为均匀传输线（或均匀长线）。作这样的选择是因为实际应用的传输线可以等效转换成具有两条平行导线形式的传输线，而且这种均匀的传输线容易分析。

传输线是传送能量或信号的各种传输线的总称。其中包括电力传输线、电信传输线、天线等。传输线又称长线。由于它具有在空间某个方向上其长度已可与其内部电压、电流的波长相比拟，而必须考虑参数分布性的特征，所以是典型的分布参数电路。在电路理论中讨论传输线时以均匀传输线作为对象。均匀传输线是指参数沿线均匀分布的二线传输线,其基本参数,或称原参数是R0、L0、C0和G0。其中R0 代表单位长度线（包括来线与回线）的电阻；L0代表单位长度来线与回线形成的电感；C0和G0分别代表单位长度来线与回线间的电容和漏电导。这些参数是由导线所用的材料、截面的几何形状与尺寸、导线间的距离，以及导线周围介质决定的。在高频和低频高电压下它们都有近似的计算公式。

集总参数带通滤波器

课程设计Ⅳ报告题目集总参数带通滤波器的设计所在院（系）学生姓名学号指导教师完成地点年月日

基于ADS的集总参数带通滤波器的设计摘要：滤波器在通信系统中应用较为广泛，利用滤波器的选频作用，可以滤除通信中的干扰噪声或测试中进行频谱分析。本文利用ADS软件设计一款带通滤波器，并对其进行优化和瞬态仿真分析。经过分析得出，在满足其他各项设计指标要求的前提下，优化后的滤波器选频特性得到明显提高。关键词：带通滤波器；ADS；优化仿真；瞬时仿真

利用ADS软件设计一个集总参数带通滤波器，集总参数带通滤波器设计指标如下。带通滤波器的中心频率为150MHz。通带频率范围为140MHz到160MHz。通带内最大衰减为3dB。在100MHz和200MHz时衰减大于30dB。特性阻抗选为50Ω。

引言.............................................................................................................................. - 1 - 一．创建原理图......................................................................................................... - 2 - 二．利用设计向导生成集总参数带通滤波器原理图........................................... - 2 - 三．观察原理图的仿真结果 .................................................................................... - 4 - 四．实现集总参数带通滤波器的原理图 ............................................................... - 7 - 1．创建新设计.................................................................................................... - 7 - 2．设计原理图.................................................................................................... - 7 - 3．原理图仿真与优化..................................................................................... - 11 - 参考文献.................................................................................................................... - 17 -

随机分布模拟

随机过程与随机信号处理课程作业 ——对均匀分布和正态分布的模拟随机数的在信息安全和通信系统以及其他现代系统中都有很重要的应用。但是在计算机上产生“真正”的随机数是不可能的，因为计算机所有的算法都是有程序来控制的，程序都是通过数学表达式来完成的。因此通常人们都是将计算机上产生的随机数称为“伪随机数”。本实验即是通过程序来模拟产生均匀分布的数据，并检验下是否符合真正的随机均匀分布的一些统计特性。产生的数列必须符合统计特性才能具有使用价值。其他常用的随机分布在计算机中，都可以通过均匀分布得到[3][4][5]。实验在后面将通过均匀分布得到正态分布。一、计算机产生伪均匀分布数据的算法常用的伪均匀分布产生的数学算法有取中法，移位法和同余法。具体见参考资料，这些算法都是具有各自的特点。参考资料1比较了几种算法，得出了其中比较好的算法是同余法，而其中最好的算法是混合同余法和乘同余法[1]。所以本实验采用乘同余法实现均匀分布的模拟。下面简单介绍下乘同余法的数学表达。[0,1]区间上的均匀分布是连续型分布，它表示随机变量取[0 ,1]区间上任何一个小区间内的点的概率等于该区间的长度。产生[0 ,1]区间上随机数的递推公式如下： 10 ()m od /n n n n x ax M r x M x -=?? =?? ?初值 (1.1) 其中M 为模数，a 为乘子，0x 为初始值，其应小于M 。n r 即为所产生的均匀分布数列。从上述公式可以看出，要想产生符合均匀分布的数列，而不是一个周期性的数列，模数的取值必须大，这样才能不重复出现相同的余数。这里给出文献中给出的参数，也是一般性软件中常用的参数： 35231 3125 M a ?=-? =? (1.2) 其中初始值0x 可以取任意小于M 的正整数[2]。二、实验模拟

集总参数和分布参数

集总参数和分布参数组成电路模型的元件，都是能反映实际电路中元件主要物理特征的理想元件，由于电路中实际元件在工作过程中和电磁现象有关，因此有三种最基本的理想电路元件：表示消耗电能的理想电阻元件R；表示贮存电场能的理想电容元件C；表示贮存磁场能的理想电感元件L，当实际电路的尺寸远小于电路工作时电磁波的波长时，可以把元件的作用集总在一起，用一个或有限个R、L、C元件来加以描述，这样的电路参数叫做集总参数。而集总参数元件则是每一个具有两个端钮的元件，从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流；端钮间的电压为单值量。参数的分布性指电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时间的函数外，还是空间坐标的函数。一个电路应该作为集总参数电路，还是作为分布参数电路，或者说，要不要考虑参数的分布性，取决于其本身的线性尺寸与表征其内部电磁过程的电压、电流的波长之间的关系。若用 l表示电路本身的最大线性尺寸，用λ表示电压或电流的波长，则当不等式 λ>>l 成立，电路便可视为集总参数电路，否则便需作为分布参数电路处理。电力系统中，远距离的高压电力传输线即是典型的分布参数电路，因50赫芝的电流、电压其波长虽为 6000 千米，但线路长度达几百甚至几千千米，已可与波长相比。通信系统中发射天线等的实际尺寸虽不太长，但发射信号频率高、波长短，也应作分布参数电路处理。研究分布参数电路时，常以具有两条平行导线、而且参数沿线均匀分布的传输线为对象。这种传输线称为均匀传输线（或均匀长线）。作这样的选择是因为实际应用的传输线可以等效转换成具有两条平行导线形式的传输线，而且这种均匀的传输线容易分析。传输线是传送能量或信号的各种传输线的总称。其中包括电力传输线、电信传输线、天线等。传输线又称长线。由于它具有在空间某个方向上其长度已可与其内部电压、电流的波长相比拟，而必须考虑参数分布性的特征，所以是典型的分布参数电路。在电路理论中讨论传输线时以均匀传输线作为对象。均匀传输线是指参数沿线均匀分布的二线传输线,其基本参数,或称原参数是R0、L0、C0和G0。其中R0代表单位长度线（包括来线与回线）的电阻；L0代表单位长度来线与回线形成的电感；C0和G0分别代表单位长度来线与回线间的电容和

集中参数模型和分布参数模型

集总参数和分布参数集中参数模型中模型的各变量与空间位置无关，而把变量看作在整个系统中是均一的，对于稳态模型，其为代数方程，对于动态模型，则为常微分方程。分布参数模型中至少有一个变量与空间位置有关，所建立的模型对于稳态模型为空间自变量的常微分方程，对于动态模型为空间、时间自变量的偏微分模型组成电路模型的元件，都是能反映实际电路中元件主要物理特征的理想元件，由于电路中实际元件在工作过程中和电磁现象有关，因此有三种最基本的理想电路元件：表示消耗电能的理想电阻元件R；表示贮存电场能的理想电容元件C；表示贮存磁场能的理想电感元件L，当实际电路的尺寸远小于电路工作时电磁波的波长时，可以把元件的作用集总在一起，用一个或有限个R、L、C元件来加以描述，这样的电路参数叫做集总参数。而集总参数元件则是每一个具有两个端钮的元件，从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流；端钮间的电压为单值量。参数的分布性指电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时间的函数外，还是空间坐标的函数。一个电路应该作为集总参数电路，还是作为分布参数电路，或者说，要不要考虑参数的分布性，取决于其本身的线性尺寸与表征其内部电磁过程的电压、电流的波长之间的关系。若用l表示电路本身的最大线性尺寸，用λ表示电压或电流的波长，则当不等式λ>>l 成立，电路便可视为集总参数电路，否则便需作为分布参数电路处理。电力系统中，远距离的高压电力传输线即是典型的分布参数电路，因50赫芝的电流、电压其波长虽为6000 千米，但线路长度达几百甚至几千千米，已可与波长相比。通信系统中发射天线等的实际尺寸虽不太长，但发射信号频率高、波长短，也应作分布参数电路处理。研究分布参数电路时，常以具有两条平行导线、而且参数沿线均匀分布的传输线为对象。这种传输线称为均匀传输线（或均匀长线）。作这样的选择是因为实际应用的传输线可以等效转换成具有两条平行导线形式的传输线，而且这种均匀的传输线容易分析。传输线是传送能量或信号的各种传输线的总称。其中包括电力传输线、电信传输线、天线等。传输线又称长线。由于它具有在空间某个方向上其长度已可与其内部电压、电流的波长相比拟，而必须考虑参数分布性的特征，所以是典型的分布参数电路。在电路理论中讨论传输线时以均匀传输线作为对象。均匀传输线是指参数沿线均匀分布的二线传输线,其基本参数,或称原参数是R0、L0、C0和G0。其中R0 代表单位长度线（包括来线与回线）的电阻；L0代表单位长度来线与回线形成的电感；C0和G0分别代表单位长度来线与回线间的电容和漏电导。这些参数是由导线所用的材料、截面的几何形状与尺寸、导线间的距离，以及导线周围介质决定的。在高频和低频高电压下它们都有近似的计算公式。传输线可分为长线和短线，长线和短线是相对于波长而言的。所谓长线是指传输线的几何长度和线上传输电磁波的波长的比值（即电长度）大于或接近于1。反之称为短线。在微波技术中，波长以m 或cm 计，故1m 长度的传输线已长于波长，应视为长线；在电力工程中，即使长度为1000m 的传输线，对于频率为50Hz（即波长为6000km）的交流电来说，仍远小于波长，应视为短线。传输线这个名称均指长线传输线。长线和短线的区别还在于：前者为分布参数电路，而后者是集中参数电路。在低频电路中常常忽略元件连接线的分布参数效应，认为电场能量全部集中在电容器中，而磁场能量全部集中在电感器中，电阻元件是消耗电磁能量的。由这些集中参数元件组成的电路称为集中参数

集总参数-分布参数.

什么是集总参数和分布参数组成电路模型的元件，都是能反映实际电路中元件主要物理特征的理想元件，由于电路中实际元件在工作过程中和电磁现象有关，因此有三种最基本的理想电路元件：表示消耗电能的理想电阻元件R；表示贮存电场能的理想电容元件C；表示贮存磁场能的理想电感元件L，当实际电路的尺寸远小于电路工作时电磁波的波长时，可以把元件的作用集总在一起，用一个或有限个R、L、C元件来加以描述，这样的电路参数叫做集总参数。而集总参数元件则是每一个具有两个端钮的元件，从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流；端钮间的电压为单值量。参数的分布性指电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时间的函数外，还是空间坐标的函数。一个电路应该作为集总参数电路，还是作为分布参数电路，或者说，要不要考虑参数的分布性，取决于其本身的线性尺寸与表征其内部电磁过程的电压、电流的波长之间的关系。若用l表示电路本身的最大线性尺寸，用λ表示电压或电流的波长，则当不等式λ>>l 成立，电路便可视为集总参数电路，否则便需作为分布参数电路处理。电力系统中，远距离的高压电力传输线即是典型的分布参数电路，因5 0赫芝的电流、电压其波长虽为6000 千米，但线路长度达几百甚

至几千千米，已可与波长相比。通信系统中发射天线等的实际尺寸虽不太长，但发射信号频率高、波长短，也应作分布参数电路处理。研究分布参数电路时，常以具有两条平行导线、而且参数沿线均匀分布的传输线为对象。这种传输线称为均匀传输线（或均匀长线）。作这样的选择是因为实际应用的传输线可以等效转换成具有两条平行导线形式的传输线，而且这种均匀的传输线容易分析。传输线是传送能量或信号的各种传输线的总称。其中包括电力传输线、电信传输线、天线等。传输线又称长线。由于它具有在空间某个方向上其长度已可与其内部电压、电流的波长相比拟，而必须考虑参数分布性的特征，所以是典型的分布参数电路。在电路理论中讨论传输线时以均匀传输线作为对象。均匀传输线是指参数沿线均匀分布的二线传输线,其基本参数,或称原参数是R0、L0、C0和G0。其中R 0 代表单位长度线（包括来线与回线）的电阻；L0代表单位长度来线与回线形成的电感；C0和G0分别代表单位长度来线与回线间的电容和漏电导。这些参数是由导线所用的材料、截面的几何形状与尺寸、导线间的距离，以及导线周围介质决定的。在高频和低频高电压下它们都有近似的计算公式。

集总参数滤波器设计

杭州电子科技大学《通信天线实验》课程实验报告实验一: 集总参数滤波器设计学院通信工程学院班级14083414 学号14085114 姓名陈强华指导教师魏一振 2016年10 月30 日

实验名称：集总参数滤波器设计 1.实验目的 1、通过此次实验，我们需要熟悉集总参数滤波器软件仿真过程，且通过亲自实验来进一步熟悉 MWO2003 的各种基本操作。 2、本次实验我们需要用到 MWO2003 的优化和 Tune 等工具，要求熟练掌握 MWO 提供的这些工具的使用方法和技巧 2.实验内容设计一个九级集总参数低通滤波器，要求如下：通带频率范围：0MHz～400MHz ，增益参数 S 21 ：通带内 0MHz～400MHz S 21 >--0.5dB 阻带内 600MHZ 以上 S 21 <-50dB 反射系数 S 11 ：通带内 0MHz～400MHz S 11 <-10dB 结构如下所示：注意事项： 1、新建一个项目之后，首先要设置此 Project 的各种属性，如仿真频率范围及各种参数使用的默认单位，元件数值的单位只能在此中进行修改，不可以在原理图中改动，因而需要首先确定你使用频率范围和数值单位。 2、变量的初值优化的结果会有很大的影响，不同的初值会得到不同的优化结果，一般在第一次优化的时候，初值并不是最佳的，可以先进行优化，大致确定变量值的范围，然后改变变量的初值，再进行优化。 3、在进行优化之前，不要忘记设置变量的属性，使变量可以参与优化和 Tune 调整。 4、如果在优化的过程中，与要求相隔太大，可以考虑选择不同初值再优化，或者选择不同的优化算法进行再优化。实验原理 1. 滤波器基本概念滤波器是最基本的信号处理器件，在我们的射频、微波电路中，滤波器是必不可少的器件之一。而且滤波器是微波电路中原理相对简单的器件。滤波器的主要参数有：截止频率、带宽、通带传输系数、插入损耗、带内波纹、反射损

什么是集总参数和分布参数

什么是集总参数和分布参数什么是集总参数和分布参数组成电路模型的元件，都是能反映实际电路中元件主要物理特征的理想元件，由于电路中实际元件在工作过程中和电磁现象有关，因此有三种最基本的理想电路元件：表示消耗电能的理想电阻元件R；表示贮存电场能的理想电容元件C；表示贮存磁场能的理想电感元件L，当实际电路的尺寸远小于电路工作时电磁波的波长时，可以把元件的作用集总在一起，用一个或有限个R、L、C元件来加以描述，这样的电路参数叫做集总参数。而集总参数元件则是每一个具有两个端钮的元件，从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流；端钮间的电压为单值量。参数的分布性指电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时间的函数外，还是空间坐标的函数。一个电路应该作为集总参数电路，还是作为分布参数电路，或者说，要不要考虑参数的分布性，取决于其本身的线性尺寸与表征其内部电磁过程的电压、电流的波长之间的关系。若用l表示电路本身的最大线性尺寸，用λ表示电压或电流的波长，则当不等式λ>>l 成立，电路便可视为集总参数电路，否则便需作为分布参数电路处理。电力系统中，远距离的高压电力传输线即是典型的分布参数电路，因50赫芝的电流、电压其波长虽为6000 千米，但线路长度达几百甚至几千千米，已可与波长相比。通信系统中发射天线等的实际尺寸虽不太长，但发射信号频率高、波长短，也应作分布参数电路处理。研究分布参数电路时，常以具有两条平行导线、而且参数沿线均匀分布的传输线为对象。这种传输线称为均匀传输线（或均匀长线）。作这样的选择是因为实际应用的传输线可以等效转换成具有两条平行导线形式的传输线，而且这种均匀的传输线容易分析。传输线是传送能量或信号的各种传输线的总称。其中包括电力传输线、电信传输线、天线等。传输线又称长线。由于它具有在空间某个方向上其长度已可与其内部电压、电流的波长相比拟，而必须考虑参数分布性的特征，所以是典型的分布参数电路。在电路理论中讨论传输线时以均匀传输线作为对象。均匀传输线是指参数沿线均匀分布的二线传输线,其基本参数,或称原参数是R0、L0、C0和G0。其中R0 代表单位长度线（包括来线与回线）的电阻；L0代表单位长度来线与回线形成的电感；C0和G0分别代表单位长度来线与回线间的电容和漏电导。这些参数是由导线所用的材料、截面的几何形状与尺寸、导线间的距离，以及导线周围介质决定的。在高频和低频高电压下它们都有近似的计算公式。

分布参数系统能控能观性问题的统一处理

论文中英文摘要作者姓名：付晓玉论文题目：分布参数系统能控能观性问题的统一处理作者简介：付晓玉，女，1979年9月出生，2002年9月至2008年7月师从于四川大学张旭教授，先后获得硕士、博士学位。中文摘要数学控制论是由L. S. Pontryagin、R. Bellman和R. E. Kalman在上世纪50年代末创立的，可分为有限维系统的控制理论和无限维系统(亦称分布参数系统) 的控制理论两大部分；或者分为确定性系统的控制理论和随机系统的控制理论这两部分。在实际问题中，有限维系统往往只是无限维系统一定程度的近似。另一方面，绝大多数随机控制系统也都是无限维的。因此，可以说分布参数系统控制理论是整个数学控制论的关键部分。在2006年和2010年的ICM（国际数学家大会）上有1个大会报告和5个特邀报告是关于分布参数控制理论的工作。分布参数控制系统的能控能观性理论起源于上世纪六十年代，它是分布参数控制理论的基础。该领域经典文献为D. L. Russell (SIAM Rev.，20 (1978), 639–739) 和J. L. Lions (SIAM Rev., 30 (1988), 1–68)等人的工作。由于刺激了偏微分方程相关问题的深入研究，J. L. Lions 的工作引发了关于分布参数控制系统能控能观性理论的大量工作。该理论40余年的历史，尤其是近20年的飞速发展，积累了很多方法和结果。但这些方法和结果“各自为政”，缺乏有机的联系和统一的处理。本文致力于用统一的观点和方法来研究确定性分布参数系统的能控能观性问题。熟知，分布参数系统的能控能观性强烈地依赖于系统本身的特性，如时间可逆与否，典型的例子分别是波动方程与热传导方程。现在已经清楚，这两类方程的能控能观性有着本质的差别。自然地，人们希望知道这两类不同系统的能控能观性理论是否还有某种联系。特别地，如能建立抛物和双曲方程在某种意义下统一的能控能观性理论，则是一个很有意义的工作。该问题最早由分布参数系统理论的创始人之一D. L. Russell在“Studies in Appl. Math., 52 (1973), 189–212”中提出并给出初步结果。关于抛物和双曲方程能控能观性理论的有机联系，可见A. Lopez-X. Zhang-E. Zuazua (2000)，X. Zhang (2001) 以及W. Li-X. Zhang (2005)等人的工作，但关于这两类方程的能控能观性问题的统一处理则没有进一步的工作。在这篇学位论文中，我们发现；从同一类“类抛物”微分算子(即没有椭圆性条件)的逐点

射频集总参数滤波器的仿真要点

实验3 集总参数滤波器的仿真实验目的：掌握利用ADS仿真滤波器电路的方法，理解有关电路与设计原理。实验原理：滤波器是一个二端口网络，在设计射频系统时通常会加入滤波器，滤波器可以非常精确地实现预定的频率特性。滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种基本类型。滤波器常用插入损耗作为考察滤波器的指标，插入损耗可以选特定的函数，随所需的响应而定，常用的有通带内最平坦、通带内有等幅波纹起伏、通带和阻带内都有等幅波纹起伏和通带内有线性相位等响应，对应上述响应的滤波器称为巴特沃兹滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆函数滤波器和线性相位滤波器等。归一化低通滤波器是设计滤波器的基础，低通、高通、带通、带阻滤波器以及分布参数元器件滤波器，可以根据归一化低通滤波器变换而来。图3.1是归一化低通滤波器的两种基本结构。低通滤波器由N个元器件构成，各元器件的取值依滤波器响应的不同而不同。实际滤波器N的取值不会太大，通常取N=1至N=10，N值越大，阻带内衰减随着频率增大的越快。设计低通滤波器时，对阻带内的衰减有数值上的要求，由此可以计算出N值。图3.1 归一化低通滤波器的基本结构通过阻抗变换和频率变换两个过程可以由归一化低通滤波器得到实际的滤波器。实验内容： 1．设计如下指标的集总参数低通滤波器：通带频率范围为0～0.1GHz。滤波器响应为切比雪夫Chebyshev。通带内波纹为0.5dB。在0.2GHz时衰减大于40dB。特性阻抗选为50Ω。

实验步骤： 1．创建项目下面将创建一个集总参数滤波器项目，本章所有的设计都将保存在这个项目之中。创建项目的步骤如下。（1）启动ADS软件，弹出主视窗。（2）选择主视窗中【File】菜单→【New Project】，弹出【New Project】对话框，在【New Project】对话框中，输入项目名称和这个项目默认的长度单位，这里项目名称定为LC_Filter，默认的长度单位选为millimeter。（3）【New Project】对话框如图10.10所示，单击【New Project】对话框中的【OK】按钮，完成创建项目，同时一个未命名的原理图（untitled1）自动打开。2．创建原理图创建原理图的方法很多，这里在前面自动打开的原理图上将原理图命名，完成原理图的创建工作。创建原理图的步骤如下。（1）在未命名的原理图untitled1上，选择菜单【File】→【Save Design】，弹出【Save Design As】对话框。（2）在【Save Design As】对话框中，输入文件名"Filter_Lowpass1"，然后单击"保存"，将原理图命名为Filter_Lowpass1。 3．利用设计向导生成集总参数低通滤波器原理图（1）在原理图Filter_Lowpass1中，选择【Design Guide】菜单→【Filter】，弹出【Filter】对话框，在对话框中选择【Filter Control Window】项。【Filter】对话框如图10.11所示。图10.10 创建集总参数滤波器项目图10.11 Filter设计向导对话框（2）单击【Filter】对话框中的【OK】按钮，关闭【Filter】对话框，同时将弹出滤波器设计向导初始窗口【Filter Design Guide】，如图10.12所示。

集总参数和分布参数

集总参数和分布参数组成电路模型的元件，都是能反映实际电路中元件主要物理特征的理想元件，由于电路中实际元件在工作过程中和电磁现象有关，因此有三种最基本的理想电路元件：表示消耗电能的理想电阻元件R；表示贮存电场能的理想电容元件C；表示贮存磁场能的理想电感元件L，当实际电路的尺寸远小于电路工作时电磁波的波长时，可以把元件的作用集总在一起，用一个或有限个R、L、C元件来加以描述，这样的电路参数叫做集总参数。而集总参数元件则是每一个具有两个端钮的元件，从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流；端钮间的电压为单值量。参数的分布性指电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时间的函数外，还是空间坐标的函数。一个电路应该作为集总参数电路，还是作为分布参数电路，或者说，要不要考虑参数的分布性，取决于其本身的线性尺寸与表征其内部电磁过程的电压、电流的波长之间的关系。若用 l表示电路本身的最大线性尺寸，用λ表示电压或电流的波长，则当不等式λ>>l 成立，电路便可视为集总参数电路，否则便需作为分布参数电路处理。电力系统中，远距离的高压电力传输线即是典型的分布参数电路，因50赫芝的电流、电压其波长虽为 6000 千米，但线路长度达几百甚至几千千米，已可与波长相比。通信系统中发射天线等的实际尺寸虽不太长，但发射信号频率高、波长短，也应作分布参数电路处理。研究分布参数电路时，常以具有两条平行导线、而且参数沿线均匀分布的传输线为对象。这种传输线称为均匀传输线（或均匀长线）。作这样的选择是因为实际应用的传输线可以等效转换成具有两条平行导线形式的传输线，而且这种均匀的传输线容易分析。传输线是传送能量或信号的各种传输线的总称。其中包括电力传输线、电信传输线、天线等。传输线又称长线。由于它具有在空间某个方向上其长度已可与其内部电压、电流的波长相比拟，而必须考虑参数分布性的特征，所以是典型的分布参数电路。在电路理论中讨论传输线时以均匀传输线作为对象。均匀传输线是指参数沿线均匀分布的二线传输线,其基本参数,或称原参数是R0、L0、C0和G0。其中R0 代表单位长度线（包括来线与回线）的电阻；L0代表单位长度来线与回线形成的电感；C0和G0分别代表单位长度来线与回线间的电容和漏电导。这些参数是由导线所用的材料、截面的几何形状与尺寸、导线间的距离，以及导线周围介质决定的。在高频和低频高电压下它们都有近似的计算公式。

集总参数与分布参数

集总参数和分布参数理想元件是抽象的模型，没有体积和大小，其特性集中表现在空间的一个点上，称为集总参数元件。其特点：集总参数元件的电磁过程都分别集中在元件内部进行。集总电路（Lumped circuit）：在一般的电路分析中,电路的所有参数,如阻抗、容抗、感抗都集中于空间的各个点上,各个元件上,各点之间的信号是瞬间传递的,这种理想化的电路模型称为集总电路。这类电路所涉及电路元件的电磁过程都集中在元件内部进行。用集总电路近似实际电路是有条件的，这个条件是实际电路的尺寸要远小于电路工作时的电磁波长。对于集总参数电路，由基尔霍夫定律唯一地确定了结构约束（又称拓扑约束，即元件间的联接关系决定电压和电流必须遵循的一类关系）。集总参数元件是指有关电、磁场物理现象都由元件来“集总”表征。在元件外部不存在任何电场与磁场。如果元件外部有电场，进、出端子的电流就有可能不同；如果元件外部有磁场，两个端子之间的电压就可能不是单值的。集总（参数）元件假定：在任何时刻，流入二端元件的一个端子的电流一定等于从另一端流出的电流，且两个端子之间的电压为单值量。由集总元件构成的电路称为集总电路，或称具有集总参数的电路。组成电路模型的元件，都是能反映实际电路中元件主要物理特征的理想元件，由于电路中实际元件在工作过程中和电磁现象有关，因此有三种最基本的理想电路元件：表示消耗电能的理想电阻元件R；表示贮存电场能的理想电容元件C；表示贮存磁场能的理想电感元件L，当实际电路的尺寸远小于电路工作时电磁波的波长时，可以把元件的作用集总在一起，用一个或有限个R、L、C元件来加以描述，这样的电路参数叫做集总参数。而集总参数元件则是每一个具有两个端钮的元件，从一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电流；端钮间的电压为单值量。参数的分布性指电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时间的函数外，还是空间坐标的函数。一个电路应该作为集总参数电路，还是作为分布参数电路，或者说，要不要考虑参数的分布性，取决于其本身的线性尺寸与表征其内部电磁过程的电压、电流的波长之间的关系。若用 L表示电路本身的最大线性尺寸，用λ表示电压或电流的波长，则当不等式λ>>L成立，电路便可视为集总参数电路，否则便需作为分布参数电路处理。电力系统中，远距离的高压电力传输线即是典型的分布参数电路，因50赫兹的电流、电压其波长虽为 6000 千米，

关于随机分布参数系统的变结构控制研究

文章编号：１６７４?７０７０（２０１５）０２?０１８４?０５黄邦彦１一黄金花１关于随机分布参数系统的变结构控制研究摘要研究了一类Ｉｔ?型随机时滞分布参数系统的滑动模控制问题，设计了该系统的变结构控制器，证明了系统的滑动模运动的存在性，并分析了在滑动切换面上滑动模控制系统关于不确定量的不变性特征及运动稳定性．与相关论文相比，所获结论与扩散系数相关，在实际应用中更具实践意义．运用文中方法，类似论文结论均可进行改进．关键词随机驱动；分布参数；变结构控制；扩散系数中图分类号ＴＰ１３文献标志码Ａ收稿日期２０１５?０３?１５资助项目国家自然科学基金（６１３４００４２）；湖北省自然科学基金（２０１２ＦＦＢ４１０２）作者简介黄邦彦，男，副教授，主要研究方向为船舶电气工程技术．３９７４５１７６５＠ｑｑ．ｃｏｍ黄金花（通信作者），女，教授，主要从事控制理论及控制工程方面的研究工作．ａｎｇｅｌａ０４１２＠１２６．ｃｏｍ１武汉船舶职业技术学院电气与电子工程学院，武汉，４３００５００一引言一一滑模变结构控制的研究起源于２０世纪５０年代，如今已成为相对独立的科学研究方向．变结构控制［１］可以将一个复杂的高阶系统归结成两个低阶的二相对较简单的问题，是一种比较容易实现的控制系统的综合方法．近年来，变结构控制的应用越来越广泛［２?４］．阅读相关文献不难发现，关于分布参数系统的变结构控制结论大都与扩散系数相关，而随机分布参数系统的变结构控制的部分结论与分布参数系数无关［５］，显然，相关更有意义．仔细分析发现，造成与扩散系数无关的主要原因是由于在运用格林公式与边界条件后，含有分布参数系数的项恒为负，通常被直接舍去，从而造成估计不精细．本文将适当改进相关证明，使得不等式估计更加精细，即可获得与扩散系数相关的结论．１一系统描述考虑随机时滞分布参数系统ｄｖ（ｘ，ｔ）＝［ｄΔｖ（ｘ，ｔ）＋Ａｖ（ｘ，ｔ）＋Ｅｖ（ｘ，ｔ－τ）＋Ｂｕ（ｘ，ｔ）］ｄｔ＋eｍｉ＝１σｉＦｉｖ（ｘ，ｔ）ｄＷｉ（ｔ），一（ｘ，ｔ）?Ω?Ｒ＋，（１）这里ｖ（ｘ，ｔ）?Ｒｎ；ｕ?Ｒｒ；Ａ，Ｅ，Ｆｉ?Ｒｎ?ｎ；Ｂ?Ｒｎ?ｒ，Ｂ是列满秩的；σｉ?Ｒ；ｄ＞０为常数；Δ＝eｍｉ＝１?２?ｘ２ｉ是Ω上的Ｌａｐｌａｃｅ扩散算子；Ｗ（ｔ）＝（Ｗ１，，Ｗｍ）Ｔ是定义在完备的概率空间（Ω，Ｆ，（Ｆｔ）ｔ?Ｉ，Ｐ）上具自然流｛Ｆｔ｝ｔ?０的ｍ维Ｂｒｏｗｎ运动；时滞τ＞０为常数；Ω＝ｘ，ｘ＜ｌ＜＋? {}?Ｒｓ是具有光滑边界?Ω的有界区域，Ｒ＋ζ＝［ζ，＋?）．考虑初值条件ｖ（ｘ，ｔ）＝φ（ｘ，ｔ），一（ｘ，ｔ）?Ω?［－τ，０］（２）与Ｎｅｕｍａｎ型边值条件 ?ｖ（ｘ，ｔ） ?Ｎ＝０，一（ｘ，ｔ）??Ω?Ｒ＋τ，（３）或者Ｄｉｒｉｃｈｌｅｔ型边值条件ｖ（ｔ，ｘ）＝０，一（ｔ，ｘ）?Ｒ＋??Ω，（４）其中，φ（ｘ，ｔ）是适当光滑的已知函数．一一一一