Process modeling in nonlinear electric circuits and devices using the differential harmonic method

Abstract

The article presents the basic principles of a differential harmonic method for the numerical calculation of transient and steady-state periodic processes in nonlinear electric circuits and devices with vibrations caused by periodic external forces. There is the diagram of conversion of differential equations, describing electric circuits and devices and operating with their instant variables, to differential equations operating with the harmonic amplitude vectors, given in the article. It is shown how to obtain the amplitude values of the vectors of harmonics in periodic steady-state processes and their dependences on the time in transients by numerical methods. Викладено основні засади диференційного гармонічного методу для чисельного розрахунку перехідних і усталених періодичних процесів у нелінійних електричних колах і пристроях, які містять зовнішні періодичні сили, що зумовлюють коливання. Наведено схему перетворення диференціальних рівнянь, які описують електричні кола і пристрої і оперують їх миттєвими змінними, до диференціальних рівнянь, які оперують векторами амплітуд гармонік. Показано спроби отримання чисельними методами значень векторів амплітуд гармонік в усталених періодичних процесах і їх залежностей від часу у перехідних процесах.