电网络理论

一、课程介绍（含教学目标、教学要求等）

电网络理论是一门内容广泛并还在不断发展的电类基础课程。通过本课程的学习，可以补充和扩大电类硕士研究生的电路理论知识，了解和掌握网络图论在电路分析中的应用，大型复杂网络、开关网络的分析方法，初步了解非线性电路混沌现象、模拟电路故障诊断、人工神经网络理论等近年来发展起来的电路理论，并为学习后续课程准备必要的基础。

二、教学大纲（含章节目录）：

第一章是扩充一些电路基本概念，定义电路的基本元件，分析元件和电路的基本性质。

主要内容有：电阻元件，电容元件，电感元件，电路的线性和非线性，时变与时不变，无源性和有源性，连续时间系统和离散时间系统等。

第二章介绍网络图论在电网络分析中的应用。

主要内容有：网络图论的基础知识，网络图的矩阵表示、网络方程的矩阵形式、应用图论的网络分析方法、网络矩阵方程等。

第三章介绍用复频域函数描述线性时不变网络输入输出关系。

主要内容有：多端口网络的短路参数矩阵和开路参数矩阵、含独立源的多端口网络的网络函数、多端口网络的不定导纳矩阵及其建立，以及多端口网络的不定阻抗矩阵。

第四章介绍网络状态方程的建立、分析和求解。

主要内容有：网络状态变量的选取、线性非常态网络的状态方程的建立、建立状态方程的系统公式法和多端口法、状态方程的时域解法和变换域解法。

第五章介绍基于图论理论的网络基本定理。

主要内容有：特勒根定理、伴随网络、互易定理、戴维南定理与诺顿定理、对偶网络和网络的等效。

第六章介绍网络参数或结构变动后的网络计算问题以及网络的灵敏度分析。

主要内容有：应用与电力系统分析与计算参数变动定理和补偿法，衡量电路性能随元件参数变化的灵敏度，计算灵敏度的增量网络法和伴随网络法等。

第七章介绍RC有源滤波器的分析和设计的基础知识。

主要内容有：滤波器的分类，运算放大器电路的时间常数分析，有限增益正反馈滤波器、无限增益多路负反馈滤波器和双积分回路滤波器的特性分析等。

第八章介绍滤波器综合的基础知识。

主要内容有：介绍导抗函数及其正实性、一端口LC网络实现的福斯特综合法和考尔综合法，二端口带载LC网络的实现、几种典型滤波器的逼近函数等。

第九章介绍高阶有源滤波器的分析和设计的基础知识。

主要内容有：滤波函数的转换，应用仿真电感、频变负电阻的元件模拟实现法，基于LF滤波器的运算模拟实现法，基于电流传输器的RC滤波器，跨导电容滤波器等。

第十章介绍开关网络的分析方法，涉及含有开关的电路分析的3种不同方法。

主要内容有： DC－DC变换电路分析的状态平均法，准谐振变换器的分析，取样数据系统的概念，开关电容网络的分析等。

第十一章为动态非线性电路的一些定性，定量分析方法。

主要内容有：一阶非线性电路，相空间、轨道、平衡点，非线性电路方程的线性化及其平衡点类型，李雅普诺夫直接法，周期解与极限环，摄动法，平均法，谐波平衡法等。

第十二章介绍非线性电路中的分歧，拟周期振荡，混沌电路的分析。

主要内容有：非线性电路的分歧，非线性电路中的拟周期现象，非线性电路中的混沌现象，Chua电路的混沌特性分析和实现等。

第十三章介绍两种用电路实现人工神经网络的工作原理，目的是使学生对人工神经网络的一个侧面有所了解。

主要内容有：Hopfield人工神经网络的电路模型，神经网络A/D转换器，利用多层反馈神经网络求解线性方程等。

三、教学周历