§15-2关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵 研究系统化建立方程的方法,且方程用矩阵 形式表示。 图的矩阵表示:指用矩阵描述图的拓扑性质, 即KCL和KVL的矩阵形式。 有三种矩阵形式:哪三种? 结点一支路 关联矩阵 回路一 支路 回路矩阵 割集一支路 割集矩阵 13
1.关联矩阵A—描述结点与支路的关联性质 n个结点b条支路的图用n×b的矩阵A,描述: 支路b 结点m 每一行对应一个结点, Ar nxb 每一列对应一条支路。 (1)元素定义 支路k与结点关联,方向背离结点; 0ik=了 -1 支路k与结点关联,方向指向结点; 0支路k与结点j无关。 4k背离+1,指向-1,无关0。 14
(2)降阶关联矩阵A一表征独立结点与支路的关联性质 支路 ② 结点 123456 ③ -1-1+1000 A ② 00-1-10+1 5 +100+1+10 ④ 0+100-1-1 划去A中任意一行,得到一个(n-1)Xb阶新矩阵。 这就是降阶关联矩阵,用A表示。(今后主要用A, 简称关联矩阵) 8特点:A的某些列只具有一个+1或一个-1,这 样的列对应与划去结点相关联的一条支路。 被划去的行对应的结点可以当作参考结点。 17
② 3)关联矩阵A的作用 .3 ①表示矩阵形式的KCL方程; 3 设:支路电流列向量 5 i=i1,i2,3,i4,i5,i6T 以结点④为参考结点 -1-1+1000 -i1-i2+i3 0 Ai= 00-1-1 0+1 -i3-i4+i6 0 +100+1+10 .m.o +i1+i4+i5 L KCL的矩阵形式:Ai=O 21
②用矩阵AT表示矩阵形式的KVL方程。 设:支路电压u=[41,2,3,44,45,46T 3 结点电压4,=4n1,42,4n3T -1-1+1000 A= 00-1-10+1 +100 +1+1 0 -10 1 -Un1+Un3 -10 矩阵形式 0 -Unl 1-1 0 Uni Un1-Un2 u3 的KVL: AT u 0-1 1 Un2 -Un2+Un3 us u=AT un 00 1 4n3 Un3 us 01 0 Un2 u6. 表明:各支路电压可以用与该支路关联的两个结点 的结点电压u表示