matlab在电气工程中的应用
MATLAB 在电气中的应用
前言
Malab 的概述
MATLAB 是矩阵实验室（Matrix Laboratory ）的简称，和Mathematica 、Ma ple 并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。其功能特点如下：
●此高级语言可用于技术计算
●此开发环境可对代码、文件和数据进行管理
●交互式工具可以按迭代的方式探查、设计及求解问题
●数学函数可用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化以及数值积分等
●二维和三维图形函数可用于可视化数据
●各种工具可用于构建自定义的图形用户界面
●各种函数可将基于MATLAB 的算法与外部应用程序和语言（如 C 、C++、Fortran 、Java 、COM 以及 Microsoft Excel ）集成
MATLAB 是重要的电气仿真软件，其功能十分强大，可以应用于电力电子、电力拖动控制系统、电力系统等课程中实际问题的仿真。 SIMULINK 基础
1.1 利用积分器实现微分方程求解
实验要求：假设从实际自然界（力学、电学、生态等）或社会中，抽象出有初始状态为0的二阶微分方程 ， 是单位阶跃函数。本例演示如何用积分器直接构搭求解该微分方程的模型。二阶微分方程0.20.40.2()x x x u t '''++=，的微分方程的模型如图2所示，经过运行之后可得出仿真结果，如图3所示。
1.2 三相桥全控整流电路的仿真
在三相桥式全控整流电路中，设电源项电压为220V，整流变压器输出电压为100V（相电压），观察整流器在不同负载，不同触发角式整流器输出电压、电流波形，测量其平均值，并观察整流器交流侧电流波形和分析主要次谐波。
1.2.1电阻负载（R的值为5欧，α=30°）
设置模型参数如下：
电源参数设置：三相电源的电压峰值为220*sqrt（2），频率为50Hz，相位分别为0°，-120°，-240°。
整流变压器参数设置：一次绕组联结（winding 1 connection）选择Delta（D11），线电压为220*sqrt（3）=380V；二次绕组联结（winding 2 connection）选择Y，线电压为100*sqrt（3）=173V，在要求不高时变压器容量、互感等其他参数可以保持默认值不变。
同步变压器参数设置：一次绕组联结（winding 1 connection）选择Delta（D11），线电压为380V；二次绕组联结（winding 2 connection）选择Y，线电压为150V，其他参数可以保持默认值。
三相晶闸管整流器参数设置：使用默认值。
RLC负载参数设置：R的值为5欧，L的值为0，C的值为inf。
脉冲发生器设置：频率为50Hz，脉冲宽度取1°，选择双脉冲触发方式。
触发角设置：给定alpha设置为30°。
仿真并观察结果为：
图4 三相桥式整流电路的仿真模型
设置参数如下：仿真时间为0.06s，数值算法采用偶的15。仿真参数设置完成后即可启动仿真，得到的仿真结果如下图所示。经整流器输出的电压为直流，且波形与三项输入电压波形相对应。整流平均值与计算值Ud=2.34*100cos30°，v=202.6V相符。因为是电阻负载，整流后的电压和电力波形相同，但Y轴坐标不同。改变控制角可以观察在不同控制角下整流器的工作情况，并给出在3个不同控制角（自己给定）参数下的电压电流仿真波形，解释波形趋势。
图5 30°时整流器输入的三相电流波形
图 6 30°时整流器输出的电压波形以及电
阻负载时整流器输出的电流波形
图7 30°时时整流输出电压平均
图8 45°时整流器输入的三相线电流波形值
1、2.2阻感负载（R 的值为5欧，L 的值为0.01H,α=60°）
在仿真模型中修改负载RLC 参数，R 的值为5欧，L 的值为0.01H ，C 的值为inf ，同时将触发角设置为60°。在仿真参数中设置仿真时间为0.16s ，重新启动仿真，即可得到阻感负载时整流器输出电压和电流，见下图。由于电感是储能元件，电感中电流有一上升过程，在启动仿真0.08s 以后电流进入稳定状态。
图11 α=60°时整流器输入的三相电流波形
图12 α=60°时整流器输出电压及输出电流
1.3 双环调速电流环调速系统仿真
双环调速的电流环系统的方框图为图14所示，图中参数已给出。
在Simulink集成环境下建立模型，在给定信号作用点处输入单位给定阶跃响应信号，0.3秒后在扰动信号点输入单位阶跃响应信号。相应的响应曲线，如图15所示。
PID调节器替代图中的比例积分调节器，如图16所示。图17为封装后模型。
要求对加入的PID控制器封装成一个模块使用，如图18所示。图19为应用PID后双环调速电流环系统的响应曲线。
图14双环调速的电流环系统
图15 仿真后的响应
曲线
图16 PID
调节图17 封装模型
图18 应用PID 调节器后的双环调速器
中南大学MATLAB程序设计实践学长有爱奉献，下载填上信息即可上交，没有下载券的自行百度。所需m文件照本文档做即可，即新建（FILE）→脚本（NEW-Sscript）→复制本文档代码→运行（会跳出保存界面，文件名默认不要修改，保存）→结果。第一题需要把数据文本文档和m文件放在一起。全部测试无误，放心使用。本文档针对做牛顿法求非线性函数题目的同学，当然第一题都一样，所有人都可以用。←记得删掉这段话 班级： ？ 学号： 姓名：
一、《MATLAB程序设计实践》Matlab基础 表示多晶体材料织构的三维取向分布函数（f＝f（φ1，φ，φ2））是一个非常复杂的函数，难以精确的用解析函数表达，通常采用离散 空间函数值来表示取向分布函数，是三维取向分布函数的一个实例。 由于数据量非常大，不便于分析，需要借助图形来分析。请你编写一 个matlab程序画出如下的几种图形来分析其取向分布特征： （1）用Slice函数给出其整体分布特征； " ~ （2）用pcolor或contour函数分别给出(φ2＝0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 … 90)切面上f分布情况(需要用到subplot函数)；
(3) 用plot函数给出沿α取向线(φ1=0~90，φ＝45，φ2＝0)的f分布情况。 (
备注：数据格式说明 解： （1）（ （2）将文件内的数据按照要求读取到矩阵f(phi1,phi,phi2)中，代码如 下： fid=fopen(''); for i=1:18 tline=fgetl(fid); end phi1=1;phi=1;phi2=1;line=0; f=zeros(19,19,19); [ while ~feof(fid) tline=fgetl(fid); data=str2num(tline); line=line+1;数据说明部分，与 作图无关此方向表示f随着 φ1从0,5,10,15, 20 …到90的变化而 变化 此方向表示f随着φ 从0,5,10,15, 20 … 到90的变化而变化 表示以下数据为φ2＝0的数据，即f（φ1，φ，0）
MATLAB 在电气中的应用 前言 Malab 的概述 MATLAB 是矩阵实验室（Matrix Laboratory ）的简称，和Mathematica 、Maple 并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MA TLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。其功能特点如下： ●此高级语言可用于技术计算 ●此开发环境可对代码、文件和数据进行管理 ●交互式工具可以按迭代的方式探查、设计及求解问题 ●数学函数可用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化以及数值积分等 ●二维和三维图形函数可用于可视化数据 ●各种工具可用于构建自定义的图形用户界面 ●各种函数可将基于MATLAB 的算法与外部应用程序和语言（如 C 、C++、F ortran 、Java 、COM 以及 Microsoft Excel ）集成 MATLAB 是重要的电气仿真软件，其功能十分强大，可以应用于电力电子、电力拖动控制系统、电力系统等课程中实际问题的仿真。 SIMULINK 基础 1.1 利用积分器实现微分方程求解 实验要求：假设从实际自然界（力学、电学、生态等）或社会中，抽象出有初始状态为0的二阶微分方程 ， 是单位阶跃函数。本例演示如何用积分器直接构搭求解该微分方程的模型。二阶微分方程0.20.40.2()x x x u t '''++=，的微分方程的模型如图2所示，经过运行之后可得出仿真结果，如图3所示。
1.2 三相桥全控整流电路的仿真 在三相桥式全控整流电路中，设电源项电压为220V，整流变压器输出电压为100V（相电压），观察整流器在不同负载，不同触发角式整流器输出电压、电流波形，测量其平均值，并观察整流器交流侧电流波形和分析主要次谐波。 1.2.1电阻负载（R的值为5欧，α=30°） 设置模型参数如下： 电源参数设置：三相电源的电压峰值为220*sqrt（2），频率为50Hz，相位分别为0°，-120°，-240°。 整流变压器参数设置：一次绕组联结（winding 1 connection）选择Delta（D11），线电压为220*sqrt（3）=380V；二次绕组联结（winding 2 connection）选择Y，线电压为100*sqrt（3）=173V，在要求不高时变压器容量、互感等其他参数可以保持默认值不变。 同步变压器参数设置：一次绕组联结（winding 1 connection）选择Delta（D11），线电压为380V；二次绕组联结（winding 2 connection）选择Y，线电压为150V，其他参数可以保持默认值。
D1( 江苏大学 《电气工程软件训练三》课程设计报告 设计题目：MATLAB 专业班级：J电气1401 学生姓名：唐鹏 学生学号：4141127007 指导老师： 完成日期： 江苏大学京江学院
一MATLAB课程设计的目的和要求 1.MATLAB软件功能简介 MATLAB的名称源自Matrix Laboratory，1984年由美国Mathworks公司推向市场。它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛的应用于科学计算、控制系统和信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。MATLAB 软件包括五大通用功能，数值计算功能（Nemeric）、符号运算功能（Symbolic）、数据可视化功能（Graphic）、数字图形文字统一处理功能（Notebook）和建模仿真可视化功能（Simulink）。其中，符号运算功能的实现是通过请求MAPLE内核计算并将结果返回到MATLAB命令窗口。该软件有三大特点，一是功能强大；二是界面友善、语言自然；三是开放性强。目前，Mathworks公司已推出30多个应用工具箱。MATLAB在线性代数、矩阵分析、数值及优化、数值统计和随机信号分析、电路与系统、系统动力学、次那好和图像处理、控制理论分析和系统设计、过程控制、建模和仿真、通信系统以及财政金融等众多领域的理论研究和工程设计中得到了广泛应用。 2.MATLAB课程设计的目的 本次课程设计主要是为了使学生了解MATLAB软件的基本知识，熟悉MATLAB的上机环境，掌握MATLAB数值运算、程序设计、二维/三维绘图、符号运算、Simulink仿真等相关知识，并初步具备将一般数学问题转化为对应的计算机进行处理的能力，以便为今后进一步的学习打下坚定基础。 二MATLAB课程内容 1 MATLAB语言基础 实验目的：基本掌握MATLAB 向量、矩阵、数组的生成及其基本运算(区分数组运算和矩阵运算)、常用的数学函数。了解字符串的操作。 实验内容: ①创建以下矩阵：A为初值为1，终值为12，元素数目为6的行向量；
实验一 Matlab 程序设计与M 文件 一、实验目的 1. 掌握Matlab 程序设计常用命令，如，循环、选择、暂停、显示输出、输入变量值等。 2. 掌握Matlab 的M 文件的创建于使用，包括脚本文件和函数文件。 3. 掌握常用的编程技巧。 二、实验内容 1. 输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A 、B 、C 、D 、E 。其中90分~100分为A ，80分~89分为B ，79分~79分为C ，60分~69分为D ，60分以下为E 。 要求： (1) 分别用if 语句和switch 语句实现。 (2) 输入百分制成绩后要判断该成绩的合理性，对不合理的成绩应输出出错信息。 2. 硅谷公司员工的工资计算方法如下： (1) 工作时数超过120小时者，超过部分加发15%。 (2) 工作时数低于60小时者，扣发700元。 (3) 其余按每小时84元计发。 试编程按输入的工号和该号员工的工时数，计算应发工资。 3. 根据2 222211116123n π=++++，求π的近似值。当n 分别取100、1000、10000时，结果是多少？ 要求：分别用循环结构和向量运算（使用sum 函数）来实现。 4. 考虑以下迭代公式： 1n n a x b x +=+ 其中a 、b 为正的学数。 (1) 编写程序求迭代的结果，迭代的终止条件为|x n+1-x n |≤10-5，迭代初值x 0=1.0，迭代次数不超过500次。 (2) 如果迭代过程收敛于r ，那么r 的准确值是，当(a,b)的值 取(1,1)、(8,3)、(10,0.1)时，分别对迭代结果和准确值进行比较。
5. 已知 12312311021 323 n n n n f n f n f n f f f f n ---==??==??==??=-+>? 求f 1~f 100中： (1) 最大值、最小值、各数之和。 (2) 正数、零、负数的个数。 6. 若两个连续自然数的乘积减1是素数，则称这两个边疆自然数是亲密数对，该素数是亲密素数。例如，2×3-1=5，由于5是素数，所以2和3是亲密数，5是亲密素数。求[2,50]区间内： (1) 亲密数对的对数。 (2) 与上述亲密数对对应的所有亲密素数之和。 7. 设2411()(2)0.1(3)0.01 f x x x =+-+-+，编写一个MATLAB 函数文件fx.m ，使得调用f(x)时，x 可用矩阵代入，得出的f(x)为同阶矩阵。 8. 一物理系统可用下列方程组来表示： 111211 12 220cos sin 0sin 0cos 000sin 000cos 1a m m a m g m N m N m g θθθθθθ--??????????????????=??????-??????-?????? 从键盘输入m 1、m 2和θ的值，求a 1、a 2、N 1和N 2的值。其中g 取9.8，输入θ时以角度为单位。 要求：定义一个求解线性方程组AX=B 的函数文件，然后在命令文件中调用该函数文件。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/6e16073952.html, Matlab软件在电气工程中的应用研究 作者：刘凯 来源：《电子技术与软件工程》2015年第06期 摘要从电力行业的角度来进行分析，在进行工程实践的过程中，亟需一种更趋完善并具有仿真功能的强大软件，而Matlab正好满足了这种需求，辅之以电力仿真系统方面的工具箱，使得这款软件能够更好的被应用与电气工程和自动化专业中，并成为其中重要的基础专业课程而被广泛应用。 【关键词】Matlab 电气工程应用 1 Matlab 软件介绍 Matlab能够构建出一个高科技环境，在这个环境中可以实现高科技计算，具有更好的交互式友好界面，并且还可以实现一种交互式的程序设计。Matlab将各种强大的功能集成到一个可视化窗口中，在这种环境中不仅可以实现矩阵计算和数值分析，还能够进行非线性动态系统的建模与方针，将所应用的科学数据已可视化窗口的形式进行交互，使数据运算能够更为直观的展现出来，在工程设计以及科学研究领域实现数值运算与处理，是一套完整而全面的科学解决方案，并且不会受到诸如C、Fortran等程序语言在程序设计与编辑方面的的制约，是当前国际主流的计算软件。 在数学软件中，Matlab与Mathematica、Maple齐名，是当前应用与数学领域的先进软 件，在进行数值计算方面具有较高水平。Matlab能够实现矩阵运算，构建可视化用户界面，并且将数学中的函数在可视化窗口中呈现出来，同时能够将其他可编程语言很好的融入到Matlab 工具箱中，进而应用到工程计算、信号处理、信号检测、控制设计、金融建模与分析等诸多领域。 在Matlab中，其基本数据单位是矩阵，在指令表达方面较之于数学、工程中的形式极为相近，这也使工程运算中引入Matlab后，其实现过程比C、Fortran等语言更加简单和便捷，同时由于Matlab还融入了Maple等软件的一些优势，使Matlab的功能更为强大，在计算与数据处理方面的能力更为突出。 对于改版后的Matlab而言，实现了对C，C++，Java以及Fortran等语言的直接调动，对于用应用上述语言进行完成的实用程序，能够更加简单的被写入到Mltlab中，同时对于部分Matlab爱好者而言，其中的与Matlab相关的部分程序语言能够直接从网络上下载使用。 2 电气工程图的重要性 电气图也被成为电气图样，全面被称作电气工程图。电气工程图是在一定的规范中绘制形成的，其中所涉及的图形、文字、符号都采用都是标准的电气化图纸所要求的，并且涉及实际
Matlab程序设计作业 姓名: 学号: 专业:
? MATLAB 程序设计》作业 1、考虑如下x-y 一组实验数据: x=[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] y 二[1.2, 3, 4, 4, 5, 4.7, 5, 5.2, 6, 7.2] 分别绘出plot 的原始数据、一次拟合曲线和三次拟合曲线，给出 原始曲线 MATLAB 代码和运行结果。 7 6 5 4 3 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10
7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 10 一次拟合 三次拟合
x=[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]; y=[1.2, 3, 4, 4, 5, 4.7, 5, 5.2, 6, 7.2]; figure; plot(x,y) p1=polyfit(x,y,1); y1=polyval(p1,x); figure; plot(x,y1) p2=polyfit(x,y,3); y2=polyval(p2,x); figure; plot(x,y2) 2、在［0, 3n区间，绘制y二Sin(x)曲线(要求消去负半波，即(n 2n)区间内的函数值置零)，求出曲线y 的平均值，以及y 的最大值及其最大值的位置。给出执行代码和运行结果。 x=0:pi/1000:3*pi; y=Sin(x); y1=(y>=0).*y; %消去负半波figure(1); plot(x,y1, 'b' ); a=mean(y1) %求出y1 的平均值 b=max(y1) %求出y1 的最大值b, 以及最大值在矩阵中的位置; d=x(find(y1==b)) >> ex1 a = 0.4243 b = 1 d = 1.5708 7.8540 >>
附件2 《matlab程序设计与应用》实验指导书 山东建筑大学信息与电气工程学院
前言 一、实验目的 本课程是电气工程及其自动化、自动化、电力工程与管理专业本科生的 学科基础选修课，它在线性代数、信号分析和处理、控制系统设计和仿真等 方面有着广泛的应用。主要是学习MATLAB的语法规则、基本命令和使用环境，使学生掌握MATLAB的基本命令和基本程序设计方法，提高使用该语言 的应用能力，具有使用MATLAB语言编程和调试的能力，以便为后续多门课 程使用该语言奠定必要的基础。 通过上机实验，使学生掌握MATLAB在线帮助功能的使用、熟悉MATLAB运行环境和MATLAB语言的主要特点，掌握MA TLAB语言的基本 语法规则及基本操作命令的使用，学会M文件的建立和使用方法以及应用MATLAB实现二维和三维图形的绘制方法，具有使用MATLAB语言编程和 调试的能力。 二、实验前预习 每次实验前，学生须仔细阅读本实验指导书的相关内容，明确实验目的、要求；明确实验步骤、测试数据及需观察的现象；复习与实验内容有关的理论知识；预习仪器设备的使用方法、操作规程及注意事项；做好预习要求中提出的其它事项。 三、实验注意事项 1．实验开始前，应先检查本组电脑设备是否工作正常，matlab软件工作是否正常。 2．实验时每位同学应独立完成实验任务，避免抄袭。 3．实验后应及时将实验数据进行记录与存盘，避免因电脑故障或其它原因造成实验数据的丢失。 4．实验中严格遵循电脑操作规程，如电脑发生异常现象，应立即切断电源，
报告指导教师检查处理。 5．测量数据或观察现象要认真细致，实事求是。 6．未经许可，不得对电脑进行软件及硬件的更改操作。 7．实验结束后，实验记录交指导教师查看并认为无误后，方可关掉电脑离开。 8．爱护公物，发生仪器设备等损坏事故时，应及时报告指导教师，按有关实验管理规定处理。 9．自觉遵守学校和实验室管理的其它有关规定。 四、实验总结 每次实验后，应对实验进行总结，即实验数据进行整理，绘制波形和图表，分析实验现象，撰写实验报告。实验报告除写明实验名称、日期、实验者姓名、同组实验者姓名外，还包括： 1．实验目的； 2．实验内容 3．实验流程图； 4．程序命令清单； 5．运行结果； 6．实验的收获与体会； 7．回答每项实验的有关问答题。
实习报告 实习名称Matlab程序设计实训 专业班级**** 姓名*** 学号*** 成绩评定 电气与信息工程学院 和谐勤奋求是创新
实习考核和成绩评定办法 1．实习成绩的考核由指导教师根据实习表现、实习报告、实习成果、现场操作、设计、口试或笔试等几个方面，给出各项权重，综合评定。该实习考核教研室主任审核，主管院长审批备案。 2．成绩评定采用五级分制，即优、良、中、及格、不及格。 3．参加本次实习时间不足三分之二或旷课四天以上者，不得参加本次考核，按不及格处理。 4．实习结束一周内，指导教师提交实习成绩和实习总结。 5．实习过程考核和实习成绩在教师手册中有记载。 实习报告内容 实习报告内容、格式各专业根据实习类别（技能实习、认识实习、生产实习、毕业实习等）统一规范，经教研室主任审核、主管院长审批备案。 注：1. 实习任务书和实习指导书在实习前发给学生，实习任务书放置在实习报告封面后和正文目录前。 2. 为了节省纸张，保护环境，便于保管实习报告，统一采用A4纸，实习报告建议双面打印（正文采 用宋体五号字）或手写，右侧装订。
2016/2017学年第二学期 《Matlab程序设计实训》计划 指导教师：****** 班级：自动化1541、2班 实习地点：1教8楼机房 一、实习目的 实习的目的：了解并掌握MATLAB软件的各种应用开发环境；了解并掌握MATLAB软件强大的科学运算功能；了解并掌握利用MATLAB语言程序设计流程进行程序设计的方法；了解并掌握MATLAB的图形处理功能；了解MATLAB软件的交互式仿真功能；了解并掌握MATLAB软件在控制系统建模、分析以及设计中的应用。 实习的任务：通过实习可以使学生将MATLAB软件与控制系统理论及仿真相结合，加深对控制系统理论知识的理解，验证理论知识的正确性，提高软件的实际操作能力，可以有效地培养学生分析及解决实际问题的能力，不断提高自学能力，养成良好的科学态度以及实事求是、严谨踏实的学习风气，成为真正的应用型本科人才。通过实训达到边学边练、理论与实际操作相结合的学习目的。 二、实习内容 掌握MATLAB编程环境、基础知识；掌握矩阵生成及运算、数组运算；矩阵函数；掌握常用绘图命令及方法；掌握基本图形处理、二维图形处理方法；掌握可视化M文件程序设计及调试；掌握Simulink仿真工具的建立和基本仿真方法。 了解并掌握基于MATLAB的控制系统数学模型及分析方法；了解并掌握基于MATLAB的控制系统PID控制器的基本设计方法。综合应用MATLAB程序设计语言，根据设计任务要求，完成软件程序的编制并调试运行。 四、实习要求 实习期间，严格遵守课堂纪律，不许迟到、早退；实习期间，学习态度端正，认真上机练习；熟练掌握MATLAB软件的应用方法；完成实习报告一份，内容充实，写出实习的体会与收获；实习报告打印成文。
大连海事大学 题目：电气系统的计算机辅助设计 姓名： 学号： 学院：轮机工程学院 专业班级：电气工程及其自动化（4）班指导老师：郑忠玖王宁
设计任务（一） 一、实验目的： 1、掌握Matlab/Simulink 电气仿真的基本步骤； 2、掌握Matlab/Simulink中SimPowerSystems 工具箱的基本建模方法； 3、利用Matlab/Simulink 在整流电路方面的仿真设计。 二、实验原理： 220V 50HZ交流电源经变压器降压，输出交流24V 50HZ是交流电。经单相桥式整流电路加LC滤波电路后，由于电感和电容的作
用，输出电压和电流无法突变，使输出电压波形在一定的电压附近形成正弦脉动。 三、实验内容： 1、单相桥式整流 （1）设计要求： a)单相桥式整流加LC滤波电路，电源为220V,50Hz； b)整流电路输入为24V； c)负载为10Ω阻性负载； d)滤波电感L=100mH，滤波电容C=200uF； （2）设计电路图： （3）仿真结果波形图：
（4） 仿真结果分析： time v o l t a g e /c u r r e n t 单项桥式整流加LC 滤波电路VT3输出波形 time v o l t a g e /c u r r e n t 单项桥式整流加LC 滤波电路VT4输出 time v o l t a g e 单相桥式整流加LC 滤波电路输出波形
1.在变压器输出正弦波的正半周期，二极管VT1和二极管VT4导通， 二极管VT2和二极管VT3被施以反压而截止；在变压器输出正弦波的负半周期，二极管VT2和二极管VT3导通，二极管VT1和二极管VT4施以反压而截止。由于电路中二极管的作用，负载两端的电压极性一定，达到整流的目的。 2.二极管导通时管压降理想为零，电流波形与负载输出电流波形保 持一致；二极管截止时，二极管承受反压，电压波形与变压器输出的负半周期的电压波形相一致，电流为零。 3.由于电感和电容的作用，输出电压和电流不能突变。使输出电压 波形形成正弦脉动。 设计任务（二） 一、实验目的 1、掌握Matlab/Simulink中SimPowerSystems 工具箱的基本建 模方法； 2、掌握Matlab/Simulink 电气仿真的基本步骤； 3、利用Matlab/Simulink 在一阶、二阶电路、变压器方面进行 仿真设计。
实验二M A T L A B程序设计含实验报告精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
实验二MATLAB 程序设计 一、 实验目的 1.掌握利用if 语句实现选择结构的方法。 2.掌握利用switch 语句实现多分支选择结构的方法。 3.掌握利用for 语句实现循环结构的方法。 4.掌握利用while 语句实现循环结构的方法。 5.掌握MATLAB 函数的编写及调试方法。 二、 实验的设备及条件 计算机一台（带有以上的软件环境）。 M 文件的编写： 启动MATLAB 后，点击File|New|M-File ，启动MATLAB 的程序编辑及调试器（Editor/Debugger ），编辑以下程序，点击File|Save 保存程序，注意文件名最好用英文字符。点击Debug|Run 运行程序，在命令窗口查看运行结果，程序如有错误则改正 三、 实验内容 1.编写求解方程02=++c bx ax 的根的函数（这个方程不一定为一元二次方程，因c b a 、、的不同取值而定），这里应根据c b a 、、的不同取值分别处理，有输入参数提示，当0~,0,0===c b a 时应提示“为恒不等式!”。并输入几组典型值加以检验。 （提示：提示输入使用input 函数） 2.输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A+、A 、B 、C 、D 、E 。其中100分为A+，90分～99分为A ，80分～89分为B ，70分～79分为C ，60分～69分为D ，60分以下为E 。 要求：（1）用switch 语句实现。 （2）输入百分制成绩后要判断该成绩的合理性，对不合理的成绩应输出出错信息。 （提示：注意单元矩阵的用法） 3.数论中一个有趣的题目：任意一个正整数，若为偶数，则用2除之，若为奇数，则与3相乘再加上1。重复此过程，最终得到的结果为1。如： 2?1 3?10?5?16?8?4?2?1 6?3?10?5?16?8?4?2?1 运行下面的程序，按程序提示输入n=1,2,3,5,7等数来验证这一结论。 请为关键的Matlab 语句填写上相关注释，说明其含义或功能。
中南大学 MATLAB程序设计实践学长有爱奉献，下载填上信息即可上交，没有下载券 的自行百度。所需m文件照本文档做即可，即新建（FILE）→脚本（NEW-Sscript）→复制本文档代码→运行（会跳出 保存界面，文件名默认不要修改，保存）→结果。第 一题需要把数据文本文档和m文件放在一起。全部测 试无误，放心使用。本文档针对做牛顿法求非线性函 数题目的同学，当然第一题都一样，所有人都可以用。 ←记得删掉这段话 班级： 学号： 姓名： 一、《MATLAB程序设计实践》Matlab基础
表示多晶体材料织构的三维取向分布函数（f＝f（φ1，φ，φ2））是一个非常复杂的函数，难以精确的用解析函数表达，通常采用离散空间函数值来表示取向分布函数，是三维取向分布函数的一个实例。由于数据量非常大，不便于分析，需要借助图形来分析。请你编写一个matlab程序画出如下的几种图形来分析其取向分布特征：（1）用Slice函数给出其整体分布特征； （2）用pcolor或contour函数分别给出(φ2＝0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 … 90)切面上f分布情况(需要用到subplot函数)；
(3) 用plot函数给出沿α取向线(φ1=0~90，φ＝45，φ2＝0)的f分布情况。
备注：数据格式说明 解： （1）将文件内的数据按照要求读取到矩阵f(phi1,phi,phi2)中，代码如下： fid=fopen(''); for i=1:18 tline=fgetl(fid); end phi1=1;phi=1;phi2=1;line=0; f=zeros(19,19,19); while ~feof(fid) tline=fgetl(fid); data=str2num(tline); line=line+1; if mod(line,20)==1 phi2=(data/5)+1; phi=1; 数据说明部分，与作图无关 此方向表示f 随着φ1从0,5,10,15, 20 …到90的变化而变化 此方向表示f 随着φ从0,5,10,15, 20 …到90的变化而变化 表示以下数据为φ2＝0的数据，即f （φ1，φ，0）
《Matlab 程序设计实践》课程考核 班级：材料5562 学号：054633898 姓名：原迅 一．编程实现以下科学计算算法，并举一例应用之。“帕德逼近”在matlab中编程实现的帕德逼近法函数为：Pade。 功能：用帕德形式的有理分式逼近已知函数。 调用格式：f=Pade(y,n)或f=Pade(y,n,x0) 其中，y为已知函数； n为帕德有理分式的分母多项式的最高次数； x0为逼近点的x坐标； f为求得的帕德有理分式或在x0处的逼近值。 在matlab中实现函数的帕德逼近的代码如下： M文件名：Pade.m function f= pade(y,n,x0) %用帕德形式的有理分式逼近已知函数 %已知函数：y %帕德有理分式的分母多项式的最高次数：n %逼近点的x坐标：x0 %求得的帕德有理分式或在x0处的逼近值：f syms t; A=zeros(n,n); q=zeros(n,1); p=zeros(n+1,1); b=zeros(n,1); yy=0; a(1:2*n)=0.0; for(i=1:2*n) yy=diff(sym(y),findsym(sym(y)),n); a(i)=subs(sym(yy),findsym(sym(yy)),0.0)/factorial(i); end; for(i=1:n) for(j=1:n) A(i,j)=a(i+j-1); end; b(i,1)=-a(n+i); end; q=A\b; p(1)=subs(sym(y),findsym(sym(y)),0.0); for(i=1 :n) p(i+1)=a(n)+q(i)*subs(sym(y),findsym(sym(y)),0.0) ; for(j=2 :i-1) p(i+1)=p(i+1)+q(j)*a(i-j);
MATLAB程序设计实验指导书MATLAB是集数值计算、符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算 语言。作为强大的科学计算平台，它几乎能满足所有的计算需求。在美国及其他发达国家的理工科院校里，MATLAB已经作为一门必修的课程；在科研院所、大型公司或企业的工程计算部门，MATLAB也是最普遍的计算工具之一。有鉴于此，我院开设了《MATLAB程序设计》这门课程，它需要一定的理论基础，同时又具有很强的实践性。如何加强理论课程的学习、加深学生对本课程中的基本理论知识及基本方法的理解，如何培养学生实践动手能力是教学的当务之急。而MATLAB程序设计实验课程就是一种重要的教学手段和途径。 实验将MATLAB程序设计的基本方法灵活地运用在数学、电路等课程中，重点突出，内容丰富。同时，注重理论分析与实际动手相结合，以理论指导实践，以实践验证基本原理，旨在提高学生分析问题、解决问题的能力及动手能力，使学生进一步巩固基本理论知识，建立比较全面的MATLAB程序设计的概念。 实验注意事项 1、实验系统接通电源前请确保电源插座接地良好。 2、完成实验后请确保关闭电脑电源及插座电源。
实验一 矩阵及其运算 一、实验目的 1、熟悉MATLAB 工作环境 2、掌握矩阵和数组的创建、寻访和运算 二、实验内容 验证欧姆定律：i u r ，其中i u r , ,分别是电阻（欧姆）、电压（伏特）、电流 （安培）。已知u=[0.89, 1.20, 3.09, 4.27, 3.62, 7.71, 8.99, 7.92, 9.70, 10.41]，i=[0.028, 0.040, 0.100, 0.145, 0.118, 0.258, 0.299, 0.257, 0.308, 0.345]。 三、实验器材 PC 机 （装有 MA TLAB 软件 ） 1台 四、实验原理 4.1 Desktop 简介 MATLAB R2006a 版的Desktop 操作桌面，是一个高度集成的MATLAB 工作界面。其默认形式，如图1-1所示。 图1-1 Desktop 操作桌面的默认外貌 该桌面的上层铺放着三个最常用的界面：指令窗（Command Window ）、当前目录（Current Directory ）浏览器、历史指令（Command History ）窗。在当前目录窗的下面还铺放一个MATLAB 内存工作空间（Workspace ）浏览器。 ● 指令窗 该窗是进行各种MATLAB 操作的最主要窗口。在该窗内，可键入各种送给MATLAB 运作的指令、函数、表达式；显示除图形外的所有运算结果；运行错误时，给出相关的出错提示。 ● 历史指令窗 该窗记录已经运作过的指令、函数、表达式，及它们运行的日期、时间。该窗中的所有指令、文字都允许复制、重运行及用于产生M 文件。 ● 当前目录浏览器 在该浏览器中，展示着子目录、M 文件、MA T 文件和MDL 文件等。对该界
目录 1课程设计说明 (1) 1.1课程设计容 (1) 1.2课程设计要求 (1) 2 Matlab介绍 (2) 2.1 Matlab主要功能 (2) 2.2 Matlab/Simulink的使用 (2) 2.3 Matlab/Simulink的启动方法 (2) 3系统构建与仿真 (3) 3.1 晶闸管元件应用系统的建模与仿真实例 (3) 3.2 可关断晶闸管元件组成的Buck变换器仿真 (5) 3.3 晶闸管单相交流调压电路的建模和仿真 (7) 3.4 晶闸管三相桥式整流器的建模和仿真 (8) 3.5 绝缘栅双极型晶体管构成的Boost直流变换器仿真 (10) 4课程设计总结 (12) 5参考资料 (13)
1课程设计说明 1.1课程设计容 （1）晶闸管的仿真模型及以单相半波整流器为例，说明晶闸管元件应用系统的建模和与仿真方法； （2）可关断晶闸管的仿真模型及以可关断晶闸管元件组成的Buck变换器为例的仿真过程； (3)相位控制的晶闸管单相机癌瘤调压器带电阻负载时系统的建模与仿真；（4）晶闸管三相桥式整流带电阻负载时系统的建模与仿真； （5）绝缘栅双极型晶体管元件的仿真模型及一个有IGBT元件组成的Boost 变换器的建模与仿真； 1.2课程设计要求 （1）了解和掌握MATLAB软件的仿真功能； （2）完成相应系统模型的建模、参数设置及仿真调试； （3）写出设计报告；
2 Matlab介绍 matlab7.0是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB7.02009版本，高级技术计算语言和交互式环境可以较使用传统的编程语言（如 C、C++ 和 Fortran）更快地解决技术计算问题. 2.1Matlab主要功能 （1）交互式工具可以按迭代的方式探查、设计及求解问题； （2）此高级语言可用于技术计算； （3）此开发环境可对代码、文件和数据进行管理； （4）各种工具可用于构建自定义图形用户界面； （5）各种函数可将基于 MATLAB 的算法与外部应用程序和语言（如 C、C++、Fortran、Java、COM 以及 Microsoft Excel）集成； （6）数学函数可用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化以及数值积分等； （7）二维和三维图形函数可用于可视化数据； 2.2 Matlab/Simulink的使用 Simulink是Matlab软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，它与Matlab语言的主要区别在于、它与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入的，从而使得用户可以把更多的经历系统模型的构建而非语言的编程上。 所谓模型化图形输入是指Simulink提供了一些功能分类的基本系统模块，用户只需要知道这些模块的输入、输出及模块的的功能，而不必考察模块部是怎样实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型（以.mdl文件进行存取），进而进行仿真与分析。 2.3 Matlab/Simulink的启动方法 （1）启动Matlab后，单击Matlab主窗口模块按钮来打开Simulink Library Browser窗口； （2）在Matlab的命令窗口输入“Simulink”，结果是将在桌面上出现一个称为Simulink Library Browser的窗口，
1，编写M 函数实现求一个数是否为素数，再编写一主程序（脚本文件），要求 通过键盘输入一个整数，然后调用判断素数函数，从而确定它是否素数。 x=input('请输入一个整数 x:'); if myprime(x) disp('您输入的整数x是一个素数。') else disp('您输入的数x不是一个素数。') end function y=myprime(x) y=1; for i=2:fix(sqrt(x)) if mod(x,i)==0 y=0; end end 2，编写M 函数统计一数值中零的个数，然后编写脚本文件，实现统计从1—2007 中零的总个数。 function num=number0(a) %统计十进制数值中0的个数 sa=num2str(a);%将数值装化为字符串 num=length(find(sa=='0'));% ));%求取字符串中'0’的个数 y=0; for a=1:2006 num=number0(a); y=num+y; end disp(y) 504 3，编写程序计算x∈[-3,3],字长0.01：并画出曲线 x = -3:0.01:3; y=zeros(size(x)); for i = 1:length(x) if -3<= x(i)& x(i)<=-1 3)/2; elseif -1<= x(i) & x(i)<=1 y(i)=-x(i).^2+1; elseif 1<=x(:,i)<=3 y(i)=(-x(i).^2+4*x(i)- 3)/2; end end plot(x,y)
4 ch= menu('please choose a number','1','2','3','4') switch ch case 1 a=10-20*rand(1); case 2 a=5-10*rand(1); case 3 a=1-2*rand(1); case 4 a=randn(1); end disp(a) 5编写良好的用户界面程序，完成输入全班学生某学期6门课程（任意指定）的成绩，并按学分数分别为2、3、2、4、2、5，进行加权平均，计算出每个学生的加权平均。 a=input('请依次输入语言，数学，英语，物理，化学，生物成绩；如:[68 72 65 68 35 79]:'); w=[2 3 2 4 2.5 1]; sum=0;w1=0; for e=1:6 w1=w1+w(e); end for j=1:6 sum=sum+a(j).*w(j); end y=sum./w1; disp(y) 6、企业发放的奖金按个人完成的利润提成。分段提成比例K1为：当I≤10万元时K1＝10%；当10＜I≤20万元时，K1＝5%；当20＜I≤40万元时，K1＝2%；当I>40万元时，I＝1%。 function y=lirun(x) if x<=10 y=x*0.1; elseif x>10&&x<=20 y=(x-10)*0.05+10*0.1; elseif x>20&&x<=40 y=(x-20)*0.02+10*0.05+10*0.1; elseif x>40 y=(x-40)*0.01+10*0.02+10*0.05+10*0.1; End X=25;
Matlab结课论文 MATLAB在电路原理中的应用 2014/11/29
一、matlab 在节点电压法中的应用 节点分析法是电路理论中最常用的方法，相比于支路分析法和回路电流法它的计算量和需要考虑的因素都相对较少，所以在电路理论中被广泛使用。但是随着节点数量的增多，实现人工计算的可能性就变得相当的低，因为每一个独立节点需要列出一个节点电压方程，多个线性方程的求解并不容易。利用MATLAB 就可以很好地解决这个问题。方 法是：做出电路模型 写出节点导纳矩阵 列写节点电流矩阵 写出节点分析法的矩阵形式 利用MATLAB 进行求解 例：列写混合方程，编写Matlab 程序求解节点1、2、3、4的电压； 解：（1）混合方程矩阵形式（要求写出考虑不同支路情况时的步骤） ???????? ??? ??? ?? ? ?-+--++---++--+01 00000101 0003 22 22 2222 111 1 1μ μ G G G G G jwc g jwc g jwc jwc jwL jwc jwc jwc jwc G ??????? ?? ???????=????????????????0001 43 21S S k I G U I U U U U （2）matlab 程序： G1=0.2,G2=0.1,G3=0.5,C1=10e-6,C2=22e-6,L=1e-4,miu=0.5,g=1.5; Is=10*exp(20/180*pi*j);
Us=100*exp(50/180*pi*j); w=10000; Y=[G1+j*w*C1,-j*w*C1,0,0,0;-j*w*C1,j*w*C1+1/(j*w*L)+j*w*C2,-j*w*C2,0,1; -g,- j*w*C2+g, j*w*C2+G2,-G2,0;0,0,-G2,G2+G3,0;0,1,miu,-miu,0]; I=[Us*G1;0;0;Is;0]; U=inv(Y)*I Uabs=abs(U) Uang=angle(U)*180/pi （3）结果（写出时域表达式） G1 = 0.2000 G2 = 0.1000 G3 = 0.5000 C1 = 1.0000e-005 C2 = 2.2000e-005 L =
matlab在电气工程中的应用
MATLAB 在电气中的应用 前言 Malab 的概述 MATLAB 是矩阵实验室（Matrix Laboratory ）的简称，和Mathematica 、Ma ple 并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。其功能特点如下： ●此高级语言可用于技术计算 ●此开发环境可对代码、文件和数据进行管理 ●交互式工具可以按迭代的方式探查、设计及求解问题 ●数学函数可用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化以及数值积分等 ●二维和三维图形函数可用于可视化数据 ●各种工具可用于构建自定义的图形用户界面 ●各种函数可将基于MATLAB 的算法与外部应用程序和语言（如 C 、C++、Fortran 、Java 、COM 以及 Microsoft Excel ）集成 MATLAB 是重要的电气仿真软件，其功能十分强大，可以应用于电力电子、电力拖动控制系统、电力系统等课程中实际问题的仿真。 SIMULINK 基础 1.1 利用积分器实现微分方程求解 实验要求：假设从实际自然界（力学、电学、生态等）或社会中，抽象出有初始状态为0的二阶微分方程 ， 是单位阶跃函数。本例演示如何用积分器直接构搭求解该微分方程的模型。二阶微分方程0.20.40.2()x x x u t '''++=，的微分方程的模型如图2所示，经过运行之后可得出仿真结果，如图3所示。
第三章MATLAB程序设计-1 主要内容： （1）M文件 （2）程序结构 （3）程序流程控制 1、M文件 1.1 M文件概述 （1）Script 脚本文件：注意文件命名要符合规则必须以字母为首，否则在命令行不能运行； （2）Function 函数文件：以Function引导的定义语句作为文件首的文件，且文件名必须与函数名相同； 1.2 脚本文件 （1）指令 （2）注释: 注释一句语句：%； 注释语句块：%{ … %} （3）变量： 脚本文件中的变量为全局变量，一旦生成在工作空间中存在，即使程序运行结束依然存在除非用clear删除 （4）例程 详见文件C3_1.m %例3_1 angle=-pi:0.01:pi; dp(1,:)=3+sin(10*angle).^2; polar(angle,dp(1,:));%help polar %例3_2 x=-2*pi:0.05:2*pi;
y=sin(x); plot(x,y); legend('正弦函数曲线'); 1.3 函数文件的定义、调用和参数传递 1.3.1 函数文件 1、定义格式： function [返回变量列表]=函数名(输入变量列表) %注释 输入、返回变量格式的检测 函数体语句 2、nargin、nargout:函数调用时自动生成的两个变量，分别描述输入、输出变量的实际个数； 3、help命令，可显示注释行信息； 4、函数文件遵循的规则： （1）函数名必须和文件名相同； （2）函数文件有输入和输出参数；（也不必须，区别于脚本文件）例test.m （3）函数文件可以有0个或多个输入、输出变量。但不能多于定义的变量个数； （4）函数文件中的变量（除了输入、输出变量）有自己的工作空间，除非特别申明（global），否则全为局部变量，函数执行完退出，变量也相应结束生命周期； 1.4 数据的导入和导出 （1）数据导入、导出 导入：磁盘文件、剪贴板数据->MATLAB工作空间； 导出：MATLAB空间变量->磁盘 （2）导入、导出文件格式：二进制文件、文本文件、图形文件、音频或视频文件、电子数据表、剪贴板数据、Internet信息 （3）导入方法：导入函数、工具箱 1.4.1 导入向导 （1）[File]->[Import Data…] （2）命令行：uiimport –file （3）从剪贴板导入数据：[Edit]->[Paste pastespecial] （4）命令行：uiimport –pastespecial 1.4.2 导入导出MAT文件 （1）save：将工作空间中的变量导出为二进制或者ASCII文件save filename %保存工作空间中的所有变量到文件中 save filename var1 var2…%保存指定变量到文件，可使用通配符’*’