Matlab电气仿真实验
指导老师：
学生姓名：爸爸
专业班级：电气工程机器自动化1班
学号：222012
本课程设计的目的：
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 在基本电路与磁路、电力电子技术、电气传动等方面的仿真设计。
实验一
设计任务1：单相桥式整流加LC滤波电路，电源为220V,50Hz, 整流电路输入为24V，负载为10Ω阻性负载，滤波电感L=100mH，滤波电容C=200uF。
实验步骤: 在matlab_simulink中选取相应的器件如图连接。
注意事项: 将scope中的“limit data point to the last”选项应该去掉。
参数选择：交流电源幅值：220*sqrt（2），频率：50HZ。
变压器参数S=200V A,变比：220V/24V。
电感：100mH；电容：200uF；电阻：10欧。
实验结论：
Diode3电压电流如图所示
虚线显示的为电流I 是仙显示的电压U。当diode3导通时其减压接近为0，其电流有值。当diode3不导通时其电流值为0，功率二极管承受反向电压。而电流图像上出现波动是因为电感L的值不是无穷大，会受频率电压幅值的影响所以如图所示。
Diode4电压电流如图所示：
虚线显示的为电流I 是仙显示的电压U。当diode3导通时其减压接近为0，其电流有值。当diode4不导通时其电流值为0，功率二极管承受反向电压。而电流图像上出现波动是因为电感L的值不是无穷大，会受频率电压幅值的影响所以如图所示。
上述两图中diode3与diode4两个功率二极管的电压电流在相位上差120°，因为正版周期二极管diode1和diode4同时导通diode2和diode3受反向压降。当为π是diode2和diode3同时导通而diode1和diode4关断承受反向电压。
负载电阻R电压如图所示
实线为电压曲线，电压曲线前半段出现上升的情况是因为给电容C充电并且伴随着放电，而当稳定时形成RC震荡电路出现正弦波形。
理论计算：
输出电压: 6.21249.09.0V 2O =?==U
实验总结：与实际相比二极管的电流会有一定的毛刺，是由于电感不能无穷大而在其导通的时有0.8的管压降。整流电路负载端电压接近直流。
实验二
电路部分：
设计任务1： 一阶直流激励RL 充、放电电路的研究 （学号尾数为双数） 实验步骤： 在matlab_simulink 中选取相应的器件如图连接
Timer 和Ideal switch 的使用方法是相对应的Timer 控制Ideal switch 的开通和关断时间并且控制通过Ideal switch 的有效幅值。Timer 参数设置time[0 0.01 0.02] amplitude[0 1 0]。R=3000ohms 、L=1 H (inductor initial current=0)、DC=10V 。 实验结果：
负载L 的电流电压如图所示：
如图所示一阶直流激励RL 充、放电电路电压图前一部分电感电流不越变对只有电源电感充电，当充电充满时负载电压为10V ，0.004s 时电源断开电感放电为后半部分。 实验总结：
如图所示一阶直流激励RL 充、放电电路电流图前一部分电感电流不越变对只有电源电感充电，当充电充满时负载电流为0.003333，0.004s 时电源断开电感放电为后半部分。
实验目的：二阶RLC 直流和交流激励下动态响应的研究（直流激励：过阻尼情况） 实验步骤：在matlab_simulink 中选取相应的器件如图连接 直流激励：过阻尼情况
参数设置
L=10mH 、C=100uF ，过阻尼情况下Ω==201001000022uF
uH C L R ， 取R=50Ω。 交流激励：
参数设置
Timer 参数设置time [0 0.01 0.015] amplitude[1 0 1]。R=10ohms 、L=1mH (inductor initial current=0)、AC=220V/50HZ 。 3、理论分析：
二阶RLC 直流激励下的响应会出现加大的超调，但响应速度快，时间短。交流激励下，如图所示电路，开关闭合后，由于电源频率为50Hz,属于低频，感抗远远小于容抗，故电容电流很小，开关断开后，电容和电感并联谐振，谐振频率：
KHz uF
mH LC
59.110121
21f =?=
=
ππ。
实验结果：
直流激励过阻尼情况：电容的电压及电流
交流激励情况下：电流及电感上的电压及电流
电阻上的电压及电流
实验结论：在直流激励下，二阶RLC 串联电路中，电阻R=50Ω.电路为过阻尼状态，没有超调量。交流激励下，由于电源频率低，开关闭合之前，电感几乎将电容短路，故电容电压近似为零。开关断开后，电感、电容并联谐振如图中的0.01~0.015时间段并联谐振。
磁路部分：
设计任务2：一台10kVA ，60Hz ，380V/220V 单相变压器，原、副边的漏阻抗分别为：Zp=0.14+j0.22Ω, Zs=0.035+j0.055Ω,励磁阻抗Zm=30+j310Ω，负载阻抗ZL=4+j5Ω。 要求: 利用Simulink 建立仿真模型，计算在高压侧施加额定电压时， (a)分别计算原、副边的电流的有效值。 (b) 副边的负载上电压的有效值。 实验步骤： 在matlab_simulink 中选取相应的器件如图连接
参数设置与理论计算: 由设计要求可知， 容量：KVA 10S n
频率：Hz 50f =
原边电压有效值：V 380U 1= 副边电压有效值：V 220U 2=
原边漏阻抗对应的电阻、电感：Ω=14.01R ；H f
X L 00058357.0222
.01
1==
=
πω
副边漏阻抗对应的电阻、电感：Ω=35.02R ；H f
X L 00014589.02055
.02
2==
=
πω
因为英文版的励磁绕组为并联，中文版的为串联，所以关系转换如下：
励磁电阻：Ω=+=+=33.323330
310302
22
2m m m M R X R R
其标幺值：
Ω===44.1410/380/)(2
2K s v z base base base =M R '
M R /
z
base
=224.5Ω
励磁电感：Ω=+=+=9.312310
31030222
2
m m m M X X R X
其标幺值：M
X
'
=M X /
z
base
=21.7Ω
负载电阻： R=5Ω H f
X L M
0132629.0.025
==
=πω
仿真结果:
原、副边电压电流如图所示：
效率：%74.92%100*41
.20*3805.33*7.214%100*P P 12===
η 实验结果：
在模式ode45下输出负载电压有效值204.8V ，且计算时间很慢，改用ode23s 算法后，变压器二次电压为214.7V 。带负载情况下，受内阻压降的影响，二次侧端电压有所降低。符合实际情况。有与仿真计算对损耗的考虑不全面。本设计过程中，还可取额定容量和额定电压为基值，推算其他参数的标幺值，各参数用标幺值表示。
实验三
设计任务：3个交流电源（单独的），U = 220 + (学号%10)×10V ，50Hz 。串联负载分别为：R = 1Ω，L= 1mH 。
实验要求：利用Simulink 建立仿真模型，观察： (a) 各个晶闸管的电压。 (b) 负载上的电流、电压。模型和曲线要有标注 实验步骤：。在matlab_simulink 中选取相应的器件如图连接
实验参数设置：
电源电压有效值U=220V ，f=50Hz 负载R=1Ω、L=1mH
实验理论计算：
负载电压：当ɑ=0度时 ：8.5140cos 22034.2cos U 34.2U 2d =???==αV A R U d 8.5141
8
.514I d ===
当ɑ=30度时：V 8.44530cos 22034.2cos U 34.2U 2d =???==α A R U d 8.4451
8
.445I d ===
实验结果：
当 a=0度：负载电压电流波形：
Ub: 1ohm//1H
Ib: 1ohm//1H
晶闸管电压波形：
Usw1: Universal Bridge
Usw2: Universal Bridge
Usw3: Universal Bridge
Usw4: Universal Bridge
Usw5: Universal Bridge
Usw6: Universal Bridge
当ɑ=30度时：负载电压波形和电流波形
Ub: 1ohm//1H
Ib: 1ohm//1H
晶闸管电压波形：
00.010.020.030.040.050.060.070.080.09
0.1
Usw1: Universal Bridge
00.010.020.030.040.050.060.070.080.09
0.1
Usw2: Universal Bridge
0.010.020.030.040.050.060.070.080.09
0.1
Usw3: Universal Bridge
Usw4: Universal Bridge
Usw5: Universal Bridge
Usw6: Universal Bridge
实验目的：直流电压源电压U = 100 + (学号%10)×20V ，输出频率50Hz 。负载分别为：ZL= 2+j1Ω。
实验要求：利用Simulink 建立仿真模型，观察： 负载上的电流、电压。模型和曲线要有标注。
实验步骤：在matlab_simulink 中选取相应的器件如图连接
实验参数设置：
直流电源电压U=100V，电容C1=C2=1F , 频率f=50Hz ,负载Z L= 2+j1Ω。
实验结果：
电压波形：
Ub: Series RLC Branch3
Ub: Series RLC Branch4
00.0050.010.0150.020.0250.030.0350.040.0450.05
Ub: Series RLC Branch5
电流波形：
Ib: Series RLC Branch3
Ib: Series RLC Branch4
Ib: Series RLC Branch5
实验结果分析：逆变时一定要加电阻R1，应为电容电压不能突变。电容C1，C2串联，中间取参考点，即可得到正负电源。且电容越大，输出电压越平滑。
实验目的：buck降压电路分析,直流电压源电压U = 100 + (学号%10)×20V。负载为：RL= 50Ω，滤波电容C=0.3mF
实验要求：利用Simulink建立仿真模型，观察：(a) IGBT的电流、电压。(b) 负载上的电流、电压。模型和曲线要有标注。
实验步骤：在matlab_simulink中选取相应的器件如图连接
实验参数设置：
直流电压V DC 100V ，电感L=1H ，滤波电容C=300uF ，负载电阻RL=100Ω 开关频率f=10KHz 、占空比ɑ=0.6.
理论分析计算： 输出电压： V E 601006.0U o =?==α 负载电流： A R U o 6.0100
60
I o ===
实验结果：负载电压电流波形：
5
-
Ub: Parallel RLC Branch
Ib: Parallel RLC Branch
实验结果：输出负载电压值约为60V ,前期的波动是因为电感和电容充放电不完全引起的，负载电流约为0.6A ，前期的波动与电压波动情况相同，电压电流都基本符合理论值。
实验目的：boost 升压电路分析，直流电压源电压U = 100 + (学号%10)×20V 。负载为：RL= 100Ω，滤波电容C=0.3mF boost 升压电路分析
实验要求：利用Simulink 建立仿真模型，观察： (a) IGBT 的电流、电压。 (b) 负载上的电流、电压。模型和曲线要有标注。
实验步骤：在matlab_simulink 中选取相应的器件如图连接
实验参数设置：
直流电压V DC 100V ，电感L=0.1H ，滤波电容C=300uF ，负载电阻RL=100Ω 开关频率f=10KHz 、占空比ɑ=0.6.
理论分析计算：
输出电压： V E 2501006.0-11-11U o =?==
α 负载电流： A R U o 250100
250
I o ==
= 实验结论：
Ub: R
Ib: R
00.050.10.150.20.250.30.350.40.450.5
5、仿真结果分析
输出电压值为250V，电流为2.5A，理论电压值为250V，电流值为2.5A.仿真结果与理论值吻合.
实验四
实验目的：笼型异步电机直接起动的研究，三相交流电压源(线电压取值：学号单号为220V，双号为380V)，频率(单号：60Hz，双号为50Hz)。电动机机械转矩T = 10 + (学号%100)/100Nm。实验要求：利用Simulink建立仿真模型，观察：A相转子电流Ira、A相定子电流Isa、转数(rpm)、电磁转矩。模型和曲线要有标注。
实验步骤：在matlab_simulink中选取相应的器件如图连接
试验参数：
KW 5.7Sn =电机容量： V 380U =额定电压： Hz 50f =频率：
Ω+=j 8767.1115.1Z 1原边阻抗： Ω+=j 767.18.0083.1Z 2副边阻抗： H 2037.0L m =互感： 2.Kg 02.0J m =阻尼：
理论计算： 同步转速：min /15002
50
*60601r P f n ===
实验结果：
t/s
I r /A
转子电流变化曲线
定子电流变化曲线
I s /A
t/s
转速变化曲线
t/s
r /m i n
t
T
转矩变化曲线
转差率: 05333.01500
1420
15001=-=-=n n n s
转子电流变化频率665.2500533.0s 12=?=?=f f
实验结论：工程中一般10Kw 下的电机允许直接起动，且起动时间一般在1s 秒之内。本次设计三相四级鼠笼式异步电机，起动转矩很大。1s 时电机起动，开始稳定运行，由于电机空载，故稳态电流、转矩都比较下。稳态电流大部分来建立旋转磁场，稳态转矩则用来克服摩擦阻力。
实验目的：绕线式异步电机转子串电阻起动的研究，三相交流电压源(线电压取值：学号单号为220V ，双号为380V)，频率(单号：60Hz ，双号为50Hz)。电动机机械转矩T = 10 + (学号%100)/100Nm 。串联电阻R = 3Ω。
实验要求：利用Simulink 建立仿真模型，对比未串联和串联电阻起动效果，观察： A 相转子电流Ira 、A 相定子电流Isa 、转数(rpm)、电磁转矩。模型和曲线要有标注。 .实验步骤：在matlab_simulink 中选取相应的器件如图连接 实验目的：绕线式异步电机转子串电阻起动的研究
实验步骤：在matlab_simulink 中选取相应的器件如图连接
Discre te ,
Ts = 5e -006 s.
pow e rgui
y
To Work s pace1
t
To Work s pace
A B C
a
b
c
Three-Phase Breaker1
A B C
a b c
Three-Phase Breaker A B C
a b c
Three-Phase V-I Measurement1A B C
A B C Three-Phase
Series RLC Branch
N
A
B C
Three-Phase Programmable
Voltage Source 220V 60Hz
A
B
C
Three-Phase
Parallel RLC Load
Selector1Selector
Scope
m
ir_abc
is_abc wm Te
-K-Gain
10.10Cons tant
Clock
Tm
m A B C
a b c
Asynchronous Machine SI Units1
wm
isa
ira
Te
实验参数设置
KW 5.7Sn =电机容量： V 380U =额定电压：
Hz 50f =频率： Ω+=j 8767.1115.1Z 1原边阻抗：
Ω+=j 767.18.0083.1Z 2副边阻抗： H 2037.0L m =互感：
2
.Kg 18.0J m =阻尼：
理论计算： 同步转速：min /15002
50
*60601r P f n ===
MATLAB 仿真实验报告 课题名称：MATLAB 仿真——图像处理 学院：机电与信息工程学院 专业：电子信息科学与技术 年级班级：2012级电子二班 一、实验目的 1、掌握MATLAB处理图像的相关操作，熟悉相关的函数以及基本的MATLAB语句。 2、掌握对多维图像处理的相关技能，理解多维图像的相关性质 3、熟悉Help 命令的使用，掌握对相关函数的查找，了解Demos下的MATLAB自带的原函数文件。 4、熟练掌握部分绘图函数的应用，能够处理多维图像。 二、实验条件
MATLAB调试环境以及相关图像处理的基本MATLAB语句，会使用Help命令进行相关函数查找 三、实验内容 1、nddemo.m函数文件的相关介绍 Manipulating Multidimensional Arrays MATLAB supports arrays with more than two dimensions. Multidimensional arrays can be numeric, character, cell, or structure arrays. Multidimensional arrays can be used to represent multivariate data. MATLAB provides a number of functions that directly support multidimensional arrays. Contents ： ●Creating multi-dimensional arrays 创建多维数组 ●Finding the dimensions寻找尺寸 ●Accessing elements 访问元素 ●Manipulating multi-dimensional arrays操纵多维数组 ●Selecting 2D matrices from multi-dimensional arrays从多维数组中选择二维矩 阵 (1)、Creating multi-dimensional arrays Multidimensional arrays in MATLAB are created the same way as two-dimensional arrays. For example, first define the 3 by 3 matrix, and then add a third dimension. The CAT function is a useful tool for building multidimensional arrays. B = cat(DIM,A1,A2,...) builds a multidimensional array by concatenating（联系起来）A1, A2 ... along the dimension DIM. Calls to CAT can be nested（嵌套）. (2)、Finding the dimensions SIZE and NDIMS return the size and number of dimensions of matrices. (3)、Accessing elements To access a single element of a multidimensional array, use integer subscripts（整数下标）. (4)、Manipulating multi-dimensional arrays
实验二Matlab程序设计基本方法 覃照乘自092 电气工程学院 一、实验目的： 1、熟悉MATLAB 程序编辑与设计环境 2、掌握各种编程语句语法规则及程序设计方法 3、函数文件的编写和设计 4、了解和熟悉跨空间变量传递和赋值 二、实验基本知识： ◆for循环结构 语法：for i＝初值：增量：终值 语句1 …… 语句n end 说明：1．i＝初值：终值，则增量为1。 2．初值、增量、终值可正可负，可以是整数，也可以是小数，只须符合数学逻辑。 ◆while 循环结构 语法：while 逻辑表达式 循环体语句 end 说明：1、whiIe结构依据逻辑表达式的值判断是否执行循环体语勾。若表达式的值为真，执行循环体语句一次、在反复执行时，每次都要进行判断。若表达 式的值为假，则程序执行end之后的语句。 2、为了避免因逻辑上的失误，而陷入死循环，建议在循环体语句的适当位 置加break语句、以便程序能正常执行。（执行循环体的次数不确定； 每一次执行循环体后，一定会改变while后面所跟关系式的值。） 3、while循环也可以嵌套、其结构如下：
while逻辑表达式1 循环体语句1 while逻辑表达式2 循环体语句2 end 循环体语句3 end ◆if-else-end分支结构 if 表达式1 语句1 else if 表达式2(可选) 语句2 else(可选) 语句3 end end 说明：1.if结构是一个条件分支语句，若满足表达式的条件，则往下执行；若不满足，则跳出if结构。 2．else if表达式2与else为可选项，这两条语句可依据具体情况取舍。 3．注意：每一个if都对应一个end，即有几个if，记就应有几个end。 ◆switch-case结构 语法：switch表达式 case常量表达式1 语句组1 case常量表达式2 语句组2 …… otherwise 语句组n end
实验一 MATLAB 及仿真实验（控制系统的时域分析） 一、实验目的 学习利用MATLAB 进行控制系统时域分析，包括典型响应、判断系统稳定性和分析系统的动态特性； 二、预习要点 1、 系统的典型响应有哪些 2、 如何判断系统稳定性 3、 系统的动态性能指标有哪些 三、实验方法 （一） 四种典型响应 1、 阶跃响应： 阶跃响应常用格式： 1、)(sys step ；其中sys 可以为连续系统，也可为离散系统。 2、),(Tn sys step ；表示时间范围0---Tn 。 3、),(T sys step ；表示时间范围向量T 指定。 4、),(T sys step Y =；可详细了解某段时间的输入、输出情况。 2、 脉冲响应： 脉冲函数在数学上的精确定义：0 ,0)(1)(0 ?==?∞ t x f dx x f 其拉氏变换为：) ()()()(1)(s G s f s G s Y s f === 所以脉冲响应即为传函的反拉氏变换。 脉冲响应函数常用格式： ① )(sys impulse ； ② ); ,();,(T sys impulse Tn sys impulse ③ ),(T sys impulse Y = （二） 分析系统稳定性 有以下三种方法： 1、 利用pzmap 绘制连续系统的零极点图； 2、 利用tf2zp 求出系统零极点； 3、 利用roots 求分母多项式的根来确定系统的极点 （三） 系统的动态特性分析 Matlab 提供了求取连续系统的单位阶跃响应函数step 、单位脉冲响应函数impulse 、零输入响应函数initial 以及任意输入下的仿真函数lsim.
MATLAB在电力电子技术中的应用 目录 MATLAB在电力电子技术中的应用 (1) MATLAB in power electronics application (2) 目录 (4) 1绪论 (6) 1.1关于MATLAB软件 (6) 1.1.1MATLAB软件是什么 (6) 1.1.2MATLAB软件的特点和基本操作窗口 (7) 1.1.3MATLAB软件的基本操作方法 (10) 1.2电力电子技术 (12) 1.3MATLAB和电力电子技术 (13) 1.4本文完成的主要内容 (14) 2MATLAB软件在电路中的应用 (15) 2.1基本电气元件 (15) 2.1.1基本电气元件简介 (15) 2.1.2如何调用基本电器元件功能模块 (17) 2.2如何简化电路的仿真模型 (19) 2.3基本电路设计方法 (19) 2.3.1电源功能模块 (19) 2.3.2典型电路设计方法 (20) 2.4常用电路设计法 (21) 2.4.1ELEMENTS模块库 (21) 2.4.2POWER ELECTRONICS模块库 (22) 2.5MATLAB中电路的数学描述法 (22) 3电力电子变流的仿真 (25) 3.1实验的意义 (25) 3.2交流-直流变流器 (25)
3.2.1单相桥式全控整流电路仿真 (26) 3.2.2三相桥式全控整流电路仿真 (38) 3.3三相交流调压器 (53) 3.3.1无中线星形联结三相交流调压器 (53) 3.3.2支路控制三角形联结三相交流调压器 (59) 3.4交流-交流变频电路仿真 (64) 3.5矩阵式整流器的仿真 (67)
实验一Matlab使用方法和程序设计 一、实验目的 1、掌握Matlab软件使用的基本方法； 2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句 3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制 4、熟悉Matlab程序设计的基本方法 二、实验内容： 1、帮助命令 使用help命令，查找sqrt（开方）函数的使用方法； 解：sqrt Square root Syntax B = sqrt(X) Description B = sqrt(X) returns the square root of each element of the array X. For the elements of X that are negative or complex, sqrt(X) produces complex results. Remarks See sqrtm for the matrix square root. Examples sqrt((-2:2)') ans = 0 + 1.4142i 0 + 1.0000i
1.0000 1.4142 2、矩阵运算 （1）矩阵的乘法 已知A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 求A^2*B 解：A=[1 2;3 4 ]; B=[5 5;7 8 ]; A^2*B （2）矩阵除法 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3]; A\B,A/B 解：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9 ]; B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3 ]; A\B,A/B （3）矩阵的转置及共轭转置
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 y(i)=(-x(i).^2-4*x(i)-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) -3-2-10123
实验四 MATLAB 程序设计 1.实验目的 （1）熟练掌握MATLAB 的程序流程控制结构。 （2）掌握M 文件的结构，M 函数文件编写、使用。 （3）熟练掌握函数调用和参数传递。 2.实验仪器 （1）Matlab6.5应用软件安装版 一套 （3）PC 机 一台 3. 实验原理 依据MA TLAB 的编程的原理，编写M 函数文件，调用M 函数文件，完成曲线绘制。 4. 实验步骤 （1）利用for 、while 控制语句和sum 指令求和。 （2）使用MA TLAB 函数文件绘图。 （3）利用置换指令绘制脉冲响应曲线. （4）利用feval 指令实现指定的函数。 5. 实验报告内容（选做其中两题） （1）分别用for 和while 循环语句计算∑==630i i 2 K 的程序，再写出一种避免循环的计算程序。 （提示：可考虑利用MA TLAB 的sum （X,n ）函数，实现沿数组X 的第n 维求和。）保存为M 文件. （2）将课本例4-8子函数编程及调用演示，三个子图上的圆和多边形绘制在同一坐标系中。并保存为M 文件。保存输出结果图。 （3）利用置换指令subs(X,new),例4-18中的脉冲响应在t=[0,18]的曲线。并保存为M 文件。保存输出结果图。 （4）试利用feval （）指令计算F(x)+F 2(x)，其中F 可取‘sin ’、‘cos ’。（提示：先编写以个M 函数function y=trif(F,x)实现F(x)+F 2(x)的计算，在编写调用函数完成F 为‘sin ’、‘cos ’的计算），并保存为M 文件。(指定完成sin(pi/2)+sin(pi/2)^2; cos(pi/3)+cos(pi/3)^2)
西南科技大学 专业综合设计报告 课程名称：电子专业综合设计 设计名称：基于Matlab 的单边带调幅电路仿真 姓名： 学号: 班级：电子0902 指导教师：郭峰 起止日期：2012.11.1-2012.12.30 西南科技大学信息工程学院制
专业综合设计任务书学生班级：电子0902 学生姓名：邓彪学号：20095885 设计名称：基于Matlab 的单边带调幅电路仿真 起止日期：2012.11.1-2012.12.30指导教师：郭峰 专业综合设计学生日志
专业综合设计考勤表 专业综合设计评语表
基于Matlab的单边带调幅电路仿真 一、设计目的和意义 1．加深理解模拟线性单边幅度调制（SSB）的原理。 2．熟悉MATLAB相关函数的运用。 3．掌握参数设置方法和性能分析方法。 4．掌握产生单边调幅信号的方法和解调的原理。 5．通过利用MATLAB实现单边调幅信号的调制和解调了解相干解调的重要性。 二、设计原理 1．SSB调制原理 信号的调制主要是在时域上乘上一个频率较高的载波信号,实现频率的搬移,使有用信号容易被传播。单边带调幅信号可以通过双边带调幅后经过滤波器实现。 单边带调幅方式是指仅发送调幅信号上、下边带中的一个信号。 双边带信号两个边带中的任意一个都包含了调制信号频谱的所有频谱成分，因此仅传输其中一个边带即可。这样既节省发送功率，还可节省一半传输频带，这种方式称为单边带调制。 产生单边带调幅信号的方法有：滤波法、相移法。 2. 滤波法 滤波法产生SSB信号的模型如下图所示 图2.1 滤波法调制图 LPF、HPF需要理想的形式 ,但是实际上是做不到的 ,过渡带不可能是0。 因此需要采用多级调制[6]。
实验六 高层绘图操作 %第一题： 程序代码如下： x=linspace(0,2*pi,101); y=(0.5+3*sin(x)./(1+x.^2)).*cos(x); plot(x,y) 01234567 -1 -0.5 0.5 1 1.5 %第二题： %（1） 程序代码如下： x=linspace(-2*pi,2*pi,100); y1=x.^2; y2=cos(2*x); y3=y1.*y2; plot(x,y1,'b-',x,y2,'r:',x,y3,'y--'); text(4,16,'\leftarrow y1=x^2'); text(6*pi/4,-1,'\downarrow y2=cos(2*x)'); text(-1.5*pi,-2.25*pi*pi,'\uparrow y3=y1*y2');
-8 -6 -4 -2 2 4 6 8 -30-20 -10 10 20 30 40 %（2） 程序代码如下： x=linspace(-2*pi,2*pi,100); y1=x.^2; y2=cos(2*x); y3=y1.*y2; subplot(1,3,1);%分区 plot(x,y1); title('y1=x^2');%设置标题 subplot(1,3,2); plot(x,y2); title('y2=cos(2*x)'); subplot(1,3,3); plot(x,y3); title('y3=x^2*cos(2*x)');
-10 10 0510 15202530 35 40y1=x 2 -10 10 -1-0.8 -0.6 -0.4-0.200.20.4 0.6 0.8 1y2=cos(2*x) -10 10 -30-20 -10 10 20 30 40 y3=x 2*cos(2*x) %（3） 程序代码如下： x=linspace(-2*pi,2*pi,20); y1=x.^2; subplot(2,2,1);%分区 bar(x,y1); title('y1=x^2的条形图');%设置标题 subplot(2,2,2); stairs(x,y1); title('y1=x^2的阶梯图'); subplot(2,2,3); stem(x,y1); title('y1=x^2的杆图'); subplot(2,2,4); fill(x,y1,'r');%如果少了'r'则会出错 title('y1=x^2的填充图'); %其他的函数照样做。
2014秋2012级《MATLAB程序设计》实验报告班级：软件C121姓名：冯杨腾学号：125692 实验三 MATLAB程序设计 一、实验目的 1、掌握建立和执行M文件的方法。 2、掌握选择结构、多分支选择结构程序的编程方法。 3、掌握多种循环结构程序的编程方法。 4、掌握定义函数文件和调用函数文件的方法。 二、实验内容 1、MATLAB M文件的创建与使用。 (1)建立自己工作目录，如D:\MATLAB。在File菜单中，单击 Set Path菜单项，在弹出对话框中建立目标文件夹，：单击Add Folder按钮，将自己的工作目录D:\MATLAB添加到搜索目录 之中，按Save按钮保存，如图1。 图1 工作目录设置 (2)在M文件编辑器中编制命令行文件。在File菜单中，单击 New—>M-File，弹出M文件编辑器，如图2：
图2 编辑器 在编辑器中输入如下命令程序： %求小于2000且为2的整数次幂的正整数。 f(1)=2; k=1; while f(k)<1000 f(k+1)=f(k)*2; k=k+1; end f,k 调试后，将其以形式保存在D:\MATLAB中。 (3)命令行程序运行。进入命令窗口，键入test1，观察运行结果： f = Columns 1 through 9 2 4 8 16 32 64 128 256 512 Column 10 1024 k = 10 (4)按上述步骤，在在编辑器中输入如下函数文件：
function f=tt(n) %求小于任何正整数且为2的整数次幂的正整数。 %c=n(n) %n 可取任意正整数。 %2004年8月。 f(1)=2; k=1; while f(k)
增量调制MATLAB仿真实验
增量调制(DM)实验 一、实验目的 （1）进一步掌握MATLAB的应用。 （2）进一步掌握计算机仿真方法。 （3）学会用MATLAB软件进行增量调制(DM)仿真实验。 二、实验原理 增量调制是由PCM发展而来的模拟信号数字化的一种编码方式，它是PCM的一种特例。增量调制编码基本原理是指用一位编码，这一位码不是表示信号抽样值的大小，而是表示抽样幅度的增量特性，即采用一位二进制数码“1”或“0”来表示信号在抽样时刻的值相对于前一个抽样时刻的值是增大还是减小，增大则输出“1”码，减小则输出“0”码。输出的“1”，“0”只是表示信号相对于前一个时刻的增减，不表示信号的绝对值。 增量调制最主要的特点就是它所产生的二进制代码表示模拟信号前后两个抽样值的差别(增加、还是减少)而不是代表抽样值本身的大小，因此把它称为增量调制。在增量调制系统的发端调制后的二进制代码1和0只表示信号这一个抽样时刻相对于前一个抽样时刻是增加(用1码)还是减少(用0码)。收端译码器每收到一个1码，译码器的输出相对于前一个时刻的值上升一个量化阶，而收到一个0码，译码器的输出相对于前一个时刻的值下降一个量化阶。 增量调制(DM)是DPCM的一种简化形式。在增量调制方式下,采用1比特量化器,即用1位二进制码传输样值的增量信息,预测器是
一个单位延迟器,延迟一个采样时间间隔。预测滤波器的分子系数向量是[0,1],分母系数为1。当前样值与预测器输出的前一样值相比较,如果其差值大于零,则发1码,如果小于零则发0码。 三、实验内容 增量调制系统框图如图一所示,其中量化器是一个零值比较器,根据输入的电平极性,输出为 δ,预测器是一个单位延迟器,其输出为前一个采样时刻的解码样值,编码器也是一个零值比较器,若其输入为负值,则编码输出为0,否则输出为1。解码器将输入1,0符号转换为 δ,然后与预测值相加后得出解码样值输出,同时也作为预测器的输入 输入样值 e n e n =δsgn(e n ) 传输 n ) n n-1+δsgn(e n ) x n + - + + 预测输出 + n-1 + 预测输出 解码样值输出 x n-1 预测输入x n =x n-1+δsgn(e n ) 图一 增量调制原理框图 设输入信号为: x(t)=sin2π50t+0.5sin 2π150t 增量调制的采样间隔为1ms,量化阶距δ=0.4,单位延迟器初始值为0。建立仿真模型并求出前20个采样点使客商的编码输出序列以 解码 编码 二电平量化 单位延迟 单位 延迟
MATLAB 程序设计实验报告 一、实验目的 1. 通过实验熟悉MATLAB 仿真软件的使用方法； 2. 掌握用MATLAB 对连续信号时域分析、频域分析和s 域分析的方法，利用绘图命令绘制出典型信号的波形，了解这些信号的基本特征； 3. 掌握用MATLAB 对离散信号时域分析、频域分析和z 域分析的方法，利用绘图命令绘制出典型信号的波形，了解这些信号的基本特征； 4. 通过绘制信号运算结果的波形，了解这些信号运算对信号所起的作用。 二、实验设备 1. 计算机 ： 2. MATLAB R2007a 仿真软件 三、实验原理 对系统的时域分析 信号的时域运算包括信号的相加、相乘，信号的时域变换包括信号的平移、反折、倒相及信号的尺度变换。 （1）信号的相加和相乘：已知信号)(1t f 和)(2t f ，信号相加和相乘记为 )()(1t f t f =)(2t f +；)()(1 t f t f =)(2t f *。 （2）信号的微分和积分：对于连续时间信号，其微分运算是用diff 函数来完成的，其语句格式为：diff(function,’variable’,n)，其中function 表示需要进行求导运算的信号，或者被赋值的符号表达式；variable 为求导运算的独立变量；n 为求导的阶数，默认值为求一阶导数。连续信号的积分运算用int 函数来完成，语句格式为：diff(function,’variable’,a,b)，其中function 表示需要进行被积信号，或者被赋值的符号表达式；variable 为求导运算的独立变量；a,b 为积分上、下限，a 和b 省略时为求不定积分。 （3）信号的平移、翻转和尺度变换 信号的平移包含信号的左移与右移，信号的翻转包含信号的倒相与折叠，平移和翻转信号不会改变信号)(t f 的面积和能量。信号的尺度变换是对信号)(t f 在时间轴上的变化，可使信号压缩或扩展。)(at f 将原波形压缩a 倍，)/(a t f 将原波形扩大a 倍。 ￥ 对系统频率特性的分析
实验五 M文件和MATLAB程序设计 一、实验目的 matlab作为一种高级计算机语言，不仅可以命令行方式完成操作，也具有数据结构、控制流、输入输出等能力，本次实验通过熟悉和掌握m文件的建立与使用方法，以及函数与控制程序流程语句的使用，使学生具备一定的编程和程序调试能力。 1．掌握M文件的使用方法。 2．掌握if语句和switch语句的使用 3. 掌握循环语句的使用 4. 通过练习理解MATLAB编程方法。 二、实验原理 1．m文件 用matlab语言编写的程序，称为m文件。M文件根据调用方式的不同分为两类，命令文件（Script file）和函数文件（Function file）。区别? 2．程序控制结构 1）顺序结构 2）选择结构 （1）if语句a) 单分支if语句b) 双分支if语句c) 多分支if语句 （2）switch 语句 （3）try语句 3）循环结构 （1）for 语句 （2）while语句 （3）break语句、continue语句、return使用,区别? 3．函数文件 function 输出形参表＝函数名（输入形参表） 注释说明部分 函数体语句 三、实验要求 1．首先上机练习PPT中各种流程控制语句的有关实例。 2．然后上机练习下面的实验习题。 四、实验习题 1．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。 %classic "3n+1" problem from number theory. while 1 n=input('Enter n,negative quits:'); if n<=0 break end a=n; while n>1 if rem(n,2)==0 n=n/2; else n=3*n+1; end a=[a,n]; end a end Enter n,negative quits:3 a = 3 10 5 16 8 4 2 1 2． 编程求满足∑=>m i i 1100002的最小m 值。 a=0; i=1; while (a<10000) a=a+pow2(i); i=i+1; end m=i-1; m 13 3． 编写一个函数，计算下面函数的值，给出x 的值，调用该函数后，返回y 的值。 function [y]=myfun1(x) ?? ???>+-≤<≤=3,630, 0,sin )(x x x x x x x y 选择一些数据测试你编写的函数。 function y=myfun1(x) if x<=0 y=sin(x);
高频电子线路Matlab 仿真实验要求 1. 仿真题目 （1） 线性频谱搬移电路仿真 根据线性频谱搬移原理，仿真普通调幅波。 基本要求：载波频率为8kHz ，调制信号频率为400Hz ，调幅度为0.3；画出调制信号、载波信号、已调信号波形，以及对应的频谱图。 扩展要求1：根据你的学号更改相应参数和代码完成仿真上述仿真；载波频率改为学号的后5位，调制信号改为学号后3位，调幅度设为最后1位/10。（学号中为0的全部替换为1，例如学号2010101014，则载波为11114Hz ，调制信号频率为114，调幅度为0.4）。 扩展要求2：根据扩展要求1的条件，仿真设计相应滤波器，并获取DSB-SC 和SSB 的信号和频谱。 （2） 调频信号仿真 根据调频原理，仿真调频波。 基本要求：载波频率为30KHz ，调制信号为1KHz ，调频灵敏度32310f k π=??，仿真调制信号，瞬时角频率，瞬时相位偏移的波形。 扩展要求：调制信号改为1KHz 的方波，其它条件不变，完成上述仿真。 2. 说明 （1） 仿真的基本要求每位同学都要完成，并且记入实验基本成绩。 （2） 扩展要求可以选择完成。
1.0 >> ma = 0.3; >> omega_c = 2 * pi * 8000; >> omega = 2 * pi * 400; >> t = 0 : 5 / 400 / 1000 : 5 / 400; >> u_cm = 1; >> fc = cos(omega_c * t); >> fa = cos(omega * t); >> u_am = u_cm * (1 + fa).* fc; >> U_c =fft(fc,1024); >> U_o =fft(fa,1024); >> U_am =fft(u_am, 1024); >> figure(1); >> subplot(321);plot(t, fa, 'k');title('调制信号');grid;axis([0 2/400 -1.5 1.5]); >> subplot(323);plot(t, fc, 'k');title('高频载波');grid;axis([0 2/400 -1.5 1.5]); >> subplot(325);plot(t, u_am, 'k');title('已调信号');grid;axis([0 2/400 -3 3]); >> fs = 5000; >> w1 = (0:511)/512*(fs/2)/1000; >> subplot(322);plot(w1, abs([U_am(1:512)']),'k');title('调制信号频谱');grid;axis([0 0.7 0 500]); >> subplot(324);plot(w1, abs([U_c(1:512)']),'k');title('高频载波频谱');grid;axis([0 0.7 0 500]); >> subplot(326);plot(w1, abs([U_am(1:512)']),'k');title('已调信号频谱');grid;axis([0 0.7 0 500]); 1.1 >> ma = 0.8; >> omega_c = 2 * pi * 11138; >> omega = 2 * pi * 138; >> t = 0 : 5 / 400 / 1000 : 5 / 400; >> u_cm = 1; >> fc = cos(omega_c * t);
信息科学 基于Matlab/Sim ulink的电工学电路仿真 朱霞清 （山东英才学院机械制造及其自动化工程学院，山东济南250104） 引言 目前,《电工学》课程所涉及的理论和技术应用十分广泛,发展迅速,并且日益渗透到其他学科领域,在我国社会主义现代化建设中具有重要的作用。《电工学》课程是高等学校工程类专业的一门技术基础课程,是我校面向机械制造、电气自动化、计算机信息技术、建筑工程等工科类专业开设的一门技术基础课程。这门课程知识覆盖面广,理论严密,逻辑性强,且有广阔的工程背景,其教学内容中有许多教学难点过于抽象,用传统的教学模式教师无法讲解清楚,学生也难以理解和接受。因此在电工学的教学过程中可以借助其他方式来加强教学效果。Matlab由于其本身具有的特点成为电类课程教学中的一个重要的工具。 1MA IAB简介 M ATLAB是Matrix Laboratory的缩写,其核心是一个基于矩阵运算的快速解释程序,它以交互式接受用户输入的各项指令,输出计算结果,它提供了一个开放式的集成环境,用户可以运行系统提供的大量的命令,包括数值计算和图形绘制等。Simulink是基于M ATLAB语言环境下的一个集成软件包,具有框图界面和交互仿真功能的动态系统建模、仿真和综合分析等功能。Simulink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,用户只需在Simulink提供的图形用户界面GUI上,对所需要的系统模块进行鼠标的简单拖拉操作,就可构造出复杂的仿真和分析模型。 M ATLAB提供很多工具箱,以MATLAB6.5为例,在电工学CAI中,分析和计算所要用到的Simulink工具库模块库集主要有: (1)Simulink库集;(2)PowerSystems库集(PSB);(3)Extra Simulink库集。 2电工学电路的仿真 2.1直流电路求解 利用Matlab分析电路时,应该首先对电路进行分析,列出电流方程和电压方程,然后将方程用矩阵形式表示,最后用Matlab求解矩阵的方法得到所求电流和电压。 如图所示,已知,,, ,,采用支路电流法列写支路电流方程和回路电压方程。 列出方程为: 上面这个三元一次方程组可以改写为下 面矩阵的形式 定义上面这个方程最左边这个矩阵为系 数矩阵A,第二个矩阵为电流矩阵I,右边这个矩 阵为U,因此可得到A.I=U,所以电流矩阵 I=A-1U。可在matlab窗口键入如下指令: < 实验七Matlab 程序设计 实验目的： 1、掌握建立和执行M 文件的方法； 2、掌握实现选择结构的方法； 3、掌握实现循环结构的方法。 实验内容： 1. 编写用 5 次多项式拟合函数y=sin(x), x [0, 2 ]的脚本M 文件，要求绘图观察拟合的效果。 function shiyan1 x=0:0.5:2*pi y=sin(x) p=polyfit(x,y,5) x1=0:0.2:2*pi y1=polyval(p,x1) plot(x,y, 'b' ,x1,y1, '*r' x = Columns 1 through 9 0 0.5000 1.0000 1.5000 2.0000 2.5000 3.0000 3.5000 4.0000 Columns 10 through 13 4.5000 5.0000 5.5000 6.0000 y = Columns 1 through 9 0 0.4794 0.8415 0.9975 0.9093 0.5985 0.1411 -0.3508 -0.7568 Columns 10 through 13 -0.9775 -0.9589 -0.7055 -0.2794 p = -0.0056 0.0881 -0.3967 0.2671 0.8902 0.0029 x1 = Columns 1 through 10 0 0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1.0000 1.2000 1.4000 1.6000 1.8000 Columns 11 through 20 2. 2.2000 2.4000 2.6000 2.8000 3.0000 3.2000 3.4000 3.6000 1.8001 Columns 21 through 30 4.0 4.2000 4.4000 4.6000 4.8000 5.0000 5.2000 5.4000 5.6000 5.8000 Columns 31 through 32 6.0 6.2000 y1 = Columns 1 through 10 0.29 0.1886 0.3786 0.5585 0.7172 0.8461 0.9391 0.9926 1.0048 0.9761 Columns 11 through 20 0.9083 0.8048 0.6701 0.5098 0.3301 0.1381 -0.0590 -0.2538 -0.4389 -0.6073 Columns 21 through 30 -0.7524 -0.8685 -0.9505 -0.9949 -0.9991 -0.9626 -0.8863 -0.7732 -0.6288 -0.4606 Columns 31 through 32 实验二M A T L A B程序设计含实验报告 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN# 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： 21 3105168421 63105168421 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。 4. y 5. (Root Mean Square)的计算（1（2）x=rand(1,200)，得到的x 为200个（0，1）之间均匀分布的随机数。 6.根据2 2222 1......3121116n ++++=π，求π的近似值。当n 分别取100、1000、10000时，结果是多少 思考题：Matlab程序设计实验报告
实验二MATLAB程序设计含实验报告
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