matlab电路仿真运用

matlab电路仿真运用 引 言 MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)之意。除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。经过不断完善，MATLAB已经发展成为适合多学科，多种工作平台的功能强大大大型软件。成为线性代数，自动控制理论，数理统计，数字信号处理，时间序列 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，动态系统仿真等高级课程的基本教学工具。 MABLAB与其它计算机语言相比，具有语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富，运算符丰富等特点。 同时，MATLAB既具有结构化的控制语句(如for循环，while循环，break语句和if语句)，又有面向对象编程的特性，且 程序限制不严格，程序设计自由度大。 MATLAB的图形功能也十分强大。 SIMULINK 是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。它可以处理的系统包括:线性、非线性系统;离散、连续及混合系统;单任务、多任务离散事件系统。在 SIMULINK 提供的图形用户界面GUI 上，只要进行鼠标的简单拖拉操作就可构造出复杂的仿真模型。它外表以方块图形式呈现，且采用分层结构。从建模角度讲，这既适于自上而下(Top-down)的设计 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 (概念、功能、系统、子系统、直至器件)，又适于自下而上(Bottum-up) 逆程设计。从分析研究角度讲，这种SIMULINK 模型不仅能让用户知道具体环节的动态细节，而且能让用户清晰地了解各器件、各子系统、各系统间的信息交换，掌握各部分之间的交互影响。 本训练是基于MABLAB和simulink的对电路进行分析和仿真的实验，并学会通过用多种算法来分析电路，将其结果与仿真相比较，达到实践与理论相结合的效果，使我们更加习惯用MABLAB来解决生活中的电路问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 以及数学问题，此次可以为以后学习这门技术打下基础。 1 Matlab在交流电路中的应用 1 训练意义 1) matlab是电路分析简化传统的基于高级语言编程的电路计算和仿真方法，效率十分低下，且通用性较差(一方面，其程序很难满足现代电路分析本身所应达到的功能(另一方面，要实现界面友好的图形化电路仿真结果也很困难(将Matlab软件中Simulink环境下的PSB应用于电路分析，无需编程，电路的连接全部实行拖放式操作，操作简便，分析结果直观(特别值得一提的是，它的PQ模块能直观显示复杂交流电路乃至含谐波交流电路的有功、无功功率曲线和无功功率，尤其是它在功率电子学系统、电机学系统和电气传动系统方面的强大仿真功能是其它EDA或同类仿真软件所远不及的。 2) 作为一名电类专业学生，在平时的学习中要经常进行电路分析,在这个过程经常遇到这样或那样的问题。而且随着电路规模的加大,微分方程阶数以及联立方程的个数必然增多,解题运算变得越来困难。所以学习更简易的方法是十分必要的。 2 2 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计要求 题目: 在所示电路图中，R1=4欧姆，R2=3欧姆，电容C=0.1F,电感L=0.2H，理想电流源I=5A，初始相位为0，角频率w=10rad/s.求流经电容C的电流i,并观察其波形. 图 1——电路图 要求: 1) 用尽可能多的方法完成计算和仿真; 2) 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 应对建模、参数设置、仿真模型搭建中使用的元器件所在的工具库和仿真的 过程进行详细的说明; 3) 将仿真结果与理论计算进行对照，对仿真结果的正确性进行分析说明。 3 3 方案设计分析 如电路图1所示，该电路是一个由交流电流源及电阻、电容、电感构成的电路,建立模型求i。我们可以通过欧姆定律、基尔霍夫定律等一些基本电路定律列出u的表达式。然后通过在MATLAB中建立数学模型，通过一定的函数和法编程、仿真，输出结果，最后与理论值比较。 分析电路 列出表达式 建立数学模型 比较仿真与理论编程、输出i的表 结束 值 分析误差 达式及波形图 图 2——流程图 具体方案分析: 3.1 方案一: 根据欧姆定律及基尔霍夫定律: R1=4Ω ;R2=3Ω ;C=0.1F ;L=0.2H 电阻R1与电感L的并联阻抗Z1=4/(1-2j)Ω 电阻R2与电容的串联阻抗Z2=3-j 根据KCL、KVL有: I=i+i*Z2/Z1 i=I/(1+Z2/Z1) 程序如下: i=5/(1+(3-j)*((1-2j)/4)); m=real(i); n=imag(i); t=0:0.001:1; i=sqrt(m^2+n^2)*cos(10*t); 4 plot(t,i) 得到电流波形图如下所示: 图3 ——电流波形图 3.2 方案二 通过Simulink库中所拥有的电气模型，连接电路图，通过看示波器的波形及峰值可判断是否与理论值相等。 使用Simulink进行仿真一般分为两步:用户首先需要在仿真模型编辑窗口中搭建好自己的仿真模型，设置好具体模型参数和仿真参数;然后，用户就开始仿真，Simulink将根据用户搭建的模型，模拟系统在用户设定条件下的具体行为。 图 4 ——仿真电路图 5 图 3 即为本次设计的仿真电路图，其中电流源在Electrical Sources 里找到，电流表 Current Measurement 可以在 simpowersystems 的Measurement 里找到。电阻、电容及电感可以通过改变 elements 中的Series RLC Branch的参数得到。 Scope是电路波形输出，输出电流U的波形，其可以在Simulink的Sinks里找到。 Controlled Current Source是受控电流源，其元件在Electrical Sources里找到。 如下图所示，既是示波器显示的电流波形 图 5 —— 示波器所示波形 3.3 方案三 利用电路网孔法，写出方程，将其写成矩阵形势再利用matlab中的解矩阵的功能，对矩阵进行求解 方程组如下: i-i1=5; i*(3-j)-4*i1/(1-2j)=0; 程序如下: 6 A=[i, (3-j);-1, 4*i/(1-2j)]; B=[5;0]; X=A\B; i=X(1); m=real(i); n=imag(i); t=0:0.001:1; i=sqrt(m^2+n^2)*cos(10*t); plot(t,i) 得到电流波形如下: 图 6——电流波形图 7 设计小结与心得体会 通过短短几日的学习，我发现matlab软件的功能比想象的强大许多。Matlab可广泛应用于线性代数、高等数学、物理、电路分析、信号与系统、数字信号处理、自动控制等众多领域。MATLAB 功能强大并且同其它高级语言相比具有语法规则简单、容易掌握、调试方便等特点。这次基础强化训练主演是锻炼我们的自学能力及应用matlab高级软件的能力通过学习我有以下几点收获: (1)一道简单的电路题用matlab处理并不如想象中简单，让我对这个软件的部分功能有了一个初步的认识，这对我以后的学习和研究会产生很好的影响。本来通过并不复杂的计算就能得到结果，但是在建立了方程后，可以使用MATLAB来解决问题，而且编程过程中，可以清楚地从workspace中看到自己所输入的参数是否正确，也能直观地看到一些中间变量是否有误，而最后的运算结果更是一目了然。在开始阶段对这个软件有一定的了解是关于图像处理方面，并不了解它关于电路方面的功能，现在对这个软件有了更深刻得了解。 (2)在仿真测试中，电路总会出现问题，而且由于自身对于matlab并不熟悉出现问题时开始不知所措但通过网络科找到问题的解决方案，应用help也可以解决棘手问题。 (3)相比较C语言等传统的计算机编程软件，MATLAB有着它独特的优势。MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件，其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。 8 在以后的学习中，可以多利用MATLAB的强大计算功能来解决一些复杂的运算。这次基础强化训练让我又掌握了一款有用的软件，并且对电路题目的解法也有了新的认识，这些都是宝贵的收获。 9 参考文献 [1] 邱关源《电路(第四版)》(北京:高等教育出版社，2001( [2] 李玉梅，马伟明，张波涛《PSB一基于Simulink的一种新型电力系统仿真工具》电工 技术杂志，2001，8:5—7( [3] 冯伟，高伟《基于MATLAB的DEH系统仿真》华中科技大学学报，2001，5:60-62( [4] 张颖，甘正佳，金维香《基于MATLAB的暂态电路分析与计算》长沙电力学院学报(自 然科学版)，2O02，17(3):44—47 [5] 杨世海，周良柱《基于MATLAB的CDMA无线通信可视化仿真》系统仿真学报，2001，1: 98—100( 6] 刘卫国，陈昭平，张颖《MATLAB程序设计与应用》北京:高等教育出版社，21302( [ 10