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常微分方程

常微分方程,属数学概念。学过中学数学的人对于方程是比较熟悉的;在初等数学中就有各种各样的方程,比如线性方程、二次方程、高次方程、指数方程、对数方程、三角方程和方程组等等。这些方程都是要把研究的问题中的已知数和未知数之间的关系找出来,列出包含一个未知数或几个未知数的一个或者多个方程式,然后取求方程的解。但是在实际工作中,常常出现一些特点和以上方程完全不同的问题。[1]
  • SPICE电路分析

    电子产品的设计一般先从功能框图开始,然后细化到原理图,还要经过很复杂和繁琐的调试验证过程,最终才能完成。为了验证原理图的正确性,都要焊接实验板(样板),或使用易于插件的“面包板”,每个节点都必须正确和可靠,连接或焊接过程都是细致而耗时的工作,在器件很多时几乎是不可能完成的任务,而每次调整都要打样,耗时长而成本高,在设计集成电路时更是如此,急需在制造之前验证集成电路的功能。这种现实需要就迫使人们想用他办法来解决。 根据电路理论,人们可以建立起节点方程和回路方程,通过解这些方程组成的方程组就可以得到结果,也就是说可以通过计算来获得电路的工作情况。但包含电感、电容等器件的电路形成的是一组微分方程组,人工计算依然是累人的活,而计算机则可以大展身手,通过其强大的存储、计算和图形显示能力就能轻松完成,很快得到结果。基于这种思想,人们开发出电路仿真软件,通过快速的仿真,代替耗时且累人的反复调测,提高设计速度和效率,也节省了时间和成本。最早、最出色的仿真软件就是SPICE。SPICE是Simulation Program with Integrated Circuits Emphasis的缩写,由美国加利福尼亚大学伯克利(Berkeley)分校的电工和计算机科学系开发,骨干是Ron Rohrer和Larry Nagel,开始是使用FORTRAN语言设计的仿真软件,用于快速可靠地验证集成电路中的电路设计以及预测电路的性能。第一个版本SPICE1于1971年推出,通过围绕晶体管建立电流和电压变量来仿真电路的行为,称为模拟仿真或电路级仿真,且只能模拟100个晶体管的电路。1975年SPICE2发布,开始正式实用化,1983年发布的SPICE2G.6在很长时间内都是工业标准,它包含超过15000条FORTRON语句,运行于多种中小型计算机上。1985年SPICE3推出,转为用C语言开发,易于运行于UNIX工作站,还增加了图形后处理工具和原理图工具,提供了更多的器件模型和分析功能。在1988年SPICE被定为美国国家标准。Spice仿真器采用修改的节点分析法来建立电路方程组,提供非线性直流分析,非线性瞬态分析(实域分析)和线性小信号分析(频域分析)等。其中瞬态分析是最费时的验证方法,通常是利用数值积分法把非线性微分方程变成一组代数方程组,然后用高斯消去法来求解,因为这些线性方程仅仅在积分时刻点是有效的,而随着仿真器进展到下一个积分步长,积分方法必须重复来得到新的线性方程组,如果信号变化得特别快,积分步长应该取得非常小以便积分方法能收敛到正确的解,因此瞬态分析需要大量的数学操作。随着SPICE的发布,其他一些机构也加入研究行列,更有一些软件供应商也看中这个商机,纷纷推出基于SPICE3的各种商业软件,如XSPICE、PSPICE、ISSPICE、T-SPICE、HSPICE等等,功能更强,更方便使用,使SPICE成为电子电路仿真的主流软件,一些软件公司也是通过SPICE相关软件得到发展,并逐渐成为现在的EDA软件公司,成为知识创造财富的实例。因为SPICE仿真需要相关的元器件仿真模型库,还催生了依靠提供器件模型为生的公司和个人,但中国人都乐于奉献,没钱当然不会买,这种公司在中国是无法存在的(http://www.aeng.com/spicemodeling.asp )。SPICE软件也有一定局限性,有些电路无法仿真或仿真时因不能收敛而失败,特别是用于数模混合电路及脉冲电路时尤其如此。就算通过仿真,最终还是要通过实际制作电路板调试和验证,仿真只是使这个过程大大缩短,次数大大减少,也就降低了成本。软件能提高效率和降低成本,所以就有相应的价值,但中国人的人工费低廉而有的是时间,干得好干得快才让人讨厌,软件在中国也就不值钱了。

    标签: spice 电路分析

    上传时间: 2022-05-25

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  • 微积分解题方法与技巧,刘书田

    《微积分解题方法与技巧》是2006年北京大学出版社出版的图书,作者是刘书田。本书以面向21世纪的微积分课程教材内容为准,按题型归类,以讲思路与举例题相结合的思维方式叙述,讲述解题思路的源头,归纳总结具有共性题目的解题规律、解题方法,讲述解题技巧源自何方,解题简捷、具有新意,可使读者思路畅达、纵向驰骋,达到事半功倍之效,本书强调对基本概念、基本理论内涵的理解及各知识点之间的相互联系,并对重要定理和初学者易犯的错误从多侧面讲解,重点评述,释疑解难,使读者尽快掌握微积分课程的基本内容。本书是经济类、管理类学生学习微积分课程必备的辅导教材,是报考硕士研究生读者的精品之选,是极为有益的教学参考用书,是无师自通的自学指导书。本书是高等院校经济类、管理类及相关专业学生学习微积分课程的辅导书,与国内通用的各类优秀的《微积分》教材相匹配,同步使用,全书共分九章,内容包括:函数与极限、导数与微分、微分中值定理与导数应用、不定积分、定积分、多元函数微积分、无穷级数、微分方程及差分方程初步等。

    标签: 微积分

    上传时间: 2022-06-04

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  • 高级数值仿真软件 COMSOL Multiphysics 操作手册丛书 函数定义用户指南

    COMSOL Multiphysics是一款大型的高级数值仿真软件,由瑞典的COMSOL公司开发,广泛应用于各个领域的科学研究以及工程计算,被当今世界科学家誉为“第一款真正的任意多物理场直接耦合分析软件”,适用于模拟科学和工程领域的各种物理过程。作为一款大型的高级数值仿真软件,COMSOL Multiphysics以有限元法为基础,通过求解偏微分方程(单场)或偏微分方程组(多场)来实现真实物理现象的仿真。COMSOL Mutiphysics以高效的计算性能和杰出的多场直接耦合分析能力实现了任意多物理场的高度精确的数值仿真,在全球领先的数值仿真领域里广泛应用于声学、生物科学、化学反应、电磁学、流体动力学、燃料电池、地球科学、热传导、微系统、微波工程、光学、光子学、多孔介质、量子力学、射频、半导体、结构力学、传动现象、波的传播等领域得到了广泛的应用。在全球各著名高校,COMSOL Multiphysics已经成为讲授有限元方法以及多物理场耦合分析的标准工具;在全球500强企业中,COMSOL Multiphysics被视作提升核心竞争力,增强创新能力,加速研发的重要工具。COMSOLMultiphysics多次被NASA技术杂志选为“本年度最佳上榜产品”,NASA技术杂志主编点评到,“当选为NASA科学家所选出的年度最佳CAE产品的优胜者,表明COMSOL Multiphysics是对工程领域最有价值和意义的产品"。

    标签: 高级数值仿真软件 COMSOL Multiphysics

    上传时间: 2022-06-19

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  • 时域光学分数阶傅立叶变换在光通信中的应用研究

    傅立叶变换在科学与工程技术几乎所有的领域里具有广泛的应用,但随着研究范围的不断发展,也逐渐暴露出傅立叶变换在处理某些问题时的局限性,体现在,它是一种全局性的变换,得到的是信号的整体频谱,因而无法表述出信号的时频局部信息,而这些特性正是非平稳信号的最根本也是最关键的性质,为了分析和处理这类信号,分数阶傅立叶变换应运而生。目前,分数阶傅立叶变换已被应用在解微分方程、量子力学、衍射理论和光学传输、光学系统和光信号处理、光图像处理等许多方向。论文首先介绍了分数阶傅立叶变换的定义以及性质。接着简要介绍了分数阶傅立叶变换在不同领域的应用。将分数阶傅立叶变换的定义式分成三部分,推导出具体的实现方案,在时空二元性理论的基础上,首先得到空间上的光学分数阶傅立叶变换的实现,也即采用两个透镜中间隔开一定空间距离的方案。进而类比空间上的这种模型,给出时间上光学分数阶傅立叶变换的实现方式。基于推导出的分数阶傅立叶变换的实现,应用到光脉冲在光纤中的传输上,我们研究了各种因素对脉冲传输过程中展宽压缩分裂等现象的影响,分别为不同预啾系数时光脉冲在传输过程中的展宽快慢、不同阶次的分数阶傅立叶变换后的传输性能、不同脉冲宽度的传输性能、不同脉冲光功率下的传输性能。并最终对这些不同因素对传输性能的影响进行了分析、总结与展望。

    标签: 傅立叶变换 光通信

    上传时间: 2022-06-25

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  • 开关电源中开关管的工作分析

    开关电源中的开关管从导通到截止,严格来说是一个非常复杂的过程,但我们在进行工作原理分析的时候,一般都会先对一些非主要问题进行简单化。例如,当电源开关管导通或截止的时候,我们就把它看成是一个理想的开关,其工作时只有两种状态,通或断。但实际上开关管的导通和关断都是一个很复杂的过程,它除了通或断之外,还有一个在高频时不能忽视的问题,就是开关管导通时,是从截止区到放大区,然后再由放大区到饱和区的工作过程。这个工作过程需要用微分方程才能求解,在这里我不想对你介绍得太复杂。简单地说,电源开关管导通和关断都是需要时间的。一般都简单地把开关管导通时间 ton 分为导通延时时间 td 和导通上升时间 tr,而把开关管关闭时间 toff 分为关闭延时时间 tstg(或称关闭贮存时间)和关闭下降时间 tf。

    标签: 开关电源 开关管

    上传时间: 2022-07-12

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  • Matlab揭秘.

    需要学习MATLAB?问题即刻解决!在这本实用的指导书帮助下你立即就可使用MATLAB了。《MATLAB揭秘》为学习这种功能强大的数学计算工具提供了高效的、启发性的方法。本书使用简单易行的风格,一开始介绍了MMTLAB基础,你将学习到如何绘制图象,求解代数方程及计算积分,也将学习到如何求解微分方程,求ODE的数值解,使用特殊函数工作。本书含有几百个例子及其详细解说过程,章末带有习题,书末还带最终测试题目,一句话,本书给予你的是MATLAB精华。本自学指导书提供了:·上手MATLAB的最快方法·几百个带有解答过程的工作实例·覆盖了MATLAB7·每章章末配有习题,提高学习质量,查漏补缺。·书末附有最终测试题·为学习和工作节省时间提高效率《MATLAB揭秘》对初学者很容易,对高手有挑战性,是通往计算精度的捷径。

    标签: matlab

    上传时间: 2022-07-27

    上传用户:jason_vip1

  • 进一步讨论了微分变换矩阵的性质, 指出了变系数线性齐次微分方程组, 通过因变量变换化为常系数线性齐次方程组的充要条件.

    进一步讨论了微分变换矩阵的性质, 指出了变系数线性齐次微分方程组, 通过因变量变换化为常系数线性齐次方程组的充要条件.

    标签: 变换 系数 线性 微分

    上传时间: 2016-02-21

    上传用户:tedo811

  • 用差分方法求解沃尔泰拉方程

    用差分方法求解沃尔泰拉方程,此处为一个变元的方程,由于该方程同时含有微分和积分,一般求解有一定的困难。

    标签: 差分 方程

    上传时间: 2015-11-11

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  • 用差分方法求解沃尔泰拉方程

    用差分方法求解沃尔泰拉方程,此处为一个变元的方程,由于该方程同时含有微分和积分,一般求解有一定的困难。

    标签: 差分 方程

    上传时间: 2015-11-11

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  • 用差分方法求解沃尔泰拉方程

    用差分方法求解沃尔泰拉方程,此处为一个变元的方程,由于该方程同时含有微分和积分,一般求解有一定的困难。

    标签: 差分 方程

    上传时间: 2015-11-11

    上传用户:123啊