matlab第9章 MATLAB在电路仿真
- 格式:ppt
- 大小:800.00 KB
- 文档页数:11
matlab电路仿真教程Matlab是一种功能强大的软件,用于进行电路仿真和分析。
通过Matlab,用户可以轻松地进行电路分析、验证和优化。
在本教程中,我将介绍如何使用Matlab进行电路仿真,并提供一些实例来帮助您更好地理解。
首先,我们需要了解Matlab中的电路仿真工具。
Matlab提供了许多函数和工具箱,用于电路建模和仿真。
其中最常用的是Simulink和Circuits工具箱。
Simulink是一个可视化的仿真环境,用于建立和模拟电路系统。
Circuits工具箱则提供了一些基本电路元件和函数,用于电路建模和分析。
要开始使用Matlab进行电路仿真,首先需要安装Matlab和Simulink软件,并确保您具有有效的许可证。
然后,打开Matlab并导航到Simulink库。
在Simulink库中,您将找到许多电路元件,例如电阻器、电容器和电感器,以及电压源和电流源。
将合适的元件拖放到工作区域中,然后连接它们以构建您的电路。
在电路建模完成后,您需要为电路设置适当的参数。
例如,您可以指定电阻、电容和电感的值,以及电压源和电流源的值。
您还可以添加信号源和观察点,以便在仿真期间监视电路的行为。
一旦您完成了电路建模和参数设置,接下来就可以对其进行仿真了。
在Simulink工具箱中,有几种不同类型的仿真可用,例如时域仿真和频域仿真。
通过选择合适的仿真类型,并设置仿真时间和步长,您可以开始执行仿真并观察电路的响应。
在仿真完成后,您可以使用Matlab绘图工具箱中的一些函数来绘制和分析电路响应。
例如,您可以绘制电压随时间的变化曲线,或者计算电源输出和负载电流之间的关系。
通过使用Matlab的分析工具,您还可以进行降阶、优化和参数估计等进一步分析。
让我们通过一个简单的示例来说明如何使用Matlab进行电路仿真。
假设我们有一个简单的RC电路,其中包括一个电阻器和一个电容器。
我们想要了解电容器的电压如何随时间变化。
实验一:单相桥式全控整流电路的性能研究一、实验目的1.加深理解单相桥式全控整流电路的工作原理2.研究单相桥式变流电路整流的全过程3.掌握单相桥式全控整流电路MATLAB的仿真方法,会设置各模块的参数。
二、预习内容要点1. 单相桥式全控整流带电阻性负载的运行情况2. 单相桥式全控整流带阻感性负载的运行情况3. 单相桥式全控整流带具有反电动势负载的运行情况三、实验仿真模型1、电路结构单相桥式全控整流电路的电路用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。
2、建模在MATLAB新建一个Model,命名为dianlu1,同时模型建立如下图所示单相桥式阻感负载整流电路四、实验内容及步骤1.对单相桥式全控整流带电阻性负载的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲延迟角时的波形(至少3组)。
以延迟角30°为例(1)器件的查找以下器件均是在MATLAB R2014a环境下查找的,其他版本类似。
有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks、Sources中查找;其他一些器件可以搜索查找(2)连接说明有时查找出来的器件属性并不是我们想要的例如:变压器可以双击变压器进入属性后,取消three windings transformer就是单相变压器。
(3)参数设置1.双击交流电源把电压设置为220V,频率为50Hz;2.双击脉冲把周期设为0.02s,占空比设为10%,延迟角设为30度,由于属性里的单位为秒,故把其转换为秒即,30×0.02/360;3.双击负载把电阻设为20Ω,电感设为0.1H;4.双击示波器把Number of axes设为5,同时把History选项卡下的Limit data points to last 前面的对勾去掉;5.晶闸管参数保持默认即可(4)仿真波形及分析1.当供电给纯电阻负载a.触发角α=0°c. α=90°从图中可以看出输出电压Ud的电压波形相对延迟角为30度时的波形向后推迟了,同理可以得出输出电压Ud的平均值变小了。
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)1绪论1.1关于MATLAB软件作为当今世界最流行的第四代计算机语言,MATLAB软件语言系统,由于它在科学计算,网络控制,系统建模与仿真,数据分析,自动控制,图形图像处理航天航空,生物医学,物理学,通信系统,DSP处理系统,财务,电子商务,等不同领域的广泛应用以及它自身所具备的独特优势,目前MATLAB已备受许多科研领域的青睐与关注。
基于Matlab的电路实时仿真平台设计与实现基于Matlab的电路实时仿真平台设计与实现一、引言电路仿真是电子工程领域中重要的工具之一,在电子电路设计过程中起着至关重要的作用。
而基于Matlab的电路实时仿真平台则是利用Matlab软件对电路进行仿真实验的重要应用之一。
本文将介绍基于Matlab的电路实时仿真平台的设计与实现过程。
二、电路仿真平台的设计与实现1. 平台功能需求分析基于Matlab的电路实时仿真平台的设计与实现主要包含以下功能需求:(1)电路建模:能够支持电路元件的建模以及电路的连接和布线。
(2)仿真参数设置:能够设置仿真的时间范围、步长等参数。
(3)仿真结果分析:能够实时显示电路中各个元件的电压、电流、功率等参数,并提供结果分析的功能。
(4)实验控制:能够控制实验的开始、暂停、恢复、停止等操作。
(5)数据记录与导出:能够记录仿真实验过程中的数据,并支持数据导出为Excel或其他格式。
2. 平台设计与实现基于以上功能需求,我们设计了一套基于Matlab的电路实时仿真平台。
平台的实现主要分为以下几个模块:(1)电路建模模块:利用Matlab提供的图形用户界面工具,搭建了一个电路建模界面。
用户可以通过该界面选择电路元件,并将元件进行连线和布线,从而实现电路的建模。
在建模过程中,用户还可以设置元件的参数和初始条件。
(2)仿真参数设置模块:通过设定仿真的时间范围、步长等参数,用户可以对仿真实验进行灵活的配置,以满足不同的需求。
(3)仿真运行模块:在完成电路建模和参数设置后,用户可以点击“运行”按钮,开始进行仿真实验。
平台利用Matlab强大的计算能力,根据电路模型和仿真参数进行实时的仿真计算,并实时绘制出电路中各个元件的电压、电流曲线等。
用户可以通过切换窗口或界面,实时观察仿真结果。
(4)实验控制模块:平台提供了开始、暂停、恢复、停止等操作按钮,用户可以根据需要自由控制仿真实验的进行。
例如,在观察到关键数据点时,用户可以暂停仿真实验,通过对元件参数的调整,进一步优化电路设计。
基于Matlab/SIMULINK的桥式直流PWM变换电路实验仿真分析本文以MATLAB软件的SIMULINK仿真软件包为平台,对桥式直流PWM 变换电路进行仿真分析文章对每个电路首先进行原理分析,进而建立相应的仿真模型,经过详细计算确定并设置仿真参数进行仿真,对于每次仿真结果均采用可视化波形图的方式直接输出。
在对仿真结果分析的基础上,不断优化仿真参数,使其最大化再现实际物理过程,并根据各个电路的性能进行参数改变从而观察结果的异同。
标签:SIMULINK;PWM;电路仿真1 桥式直流PWM变换电路简介桥式直流PWM变流器仿真实验是对全控型器件的应用。
实验电路中,前端为不可控整流、后端为开关型逆变器,此结构形式应用最为广泛。
逆变器的控制采用PWM方式。
对这个实验有所掌握的话,对后续课程设计直流调速系统也会有很大启发。
因为直流PWM-M调速系统近年来发展很快,直流PWM-M调速系统采用全控型电力电子器件,调制频率高,与晶闸管直流调速系统相比动态响应速度快,电动机转矩平稳脉动小,有很大优越性,因此在小功率调速系统和伺服系统中的应用越来越广泛。
2 桥式直流PWM变换电路的工作原理本实验系统的主电路采用双极性PWM控制方式,其中主电路由四个MOSFET(VT1~VT4)构成H桥。
Ub1~Ub4分别由PWM调制电路产生后经过驱动电路放大,再送到MOSFET相应的栅极,用以控制MOSFET的通断。
在双极性的控制方式中,VT1和VT4的栅极由一路信号驱动,VT2和VT3的栅极由另一路信号驱动,它们成对导通。
控制开关器件的通断时间可以调节输出电压的大小,若VT1和VT4的导通时间大于VT2和VT3的导通时问,输出电压的平均值为正,VT2和VT3的导通时间大于VT1和VT4的导通时间,则输出电压的平均值为负,所以可以用于直流电动机的可逆运行。
3 计算机仿真实验(1)桥式直流PWM变换电路仿真模型的建立。
根据所要仿真的电路,在SIMULINK窗口的仿真平台上构建仿真模型。
课程作业课程名称:MATLAB 班级:姓名:学号:基于Matlab-Simulink的LRC整流滤波电路仿真摘要:模拟电子是工科类专业的技术基础课程,实践性和应用性都很强。
在模拟电子学习实践中,引入MATLAB仿真工具,将传统学习方式和计算机技术有机地结合起来,使学习过程生动形象更利于掌握。
学实践表明该法不仅能提高学习质量,而且能提高学生的综合素质。
关键词:模拟电子MATLAB-Simulink仿真学习实践Abstract:Analog-electric is the technical basement of engineering majors,it is practical and applying,in the practice of study in analog-electric ,we take advantage of Matlab-Simulink tool to combine conventional learning method with computer technology organically,which make learning progress more vivid and understanding . Learning Practice turned out that this method not only advance the quality of studying,but also the comprehensive diathesis of students.Keyword:analog-electric MATLAB-Simulink Emulation Learning Practice0前言目前,模拟电子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。
模拟电子课程是高等学校工程类专业的一门技术基础课程, 同时是我校面向机械制造、电气自动化、计算机信息技术、通讯工程等工科类专业开设的一门技术基础课程。
Matlab电路仿真软件包-simpowersystems1.入门1.1.SymPowerSystem是什么1.1.1.介绍在Matlab提供的simulink仿真环境下,与其他建模产品结合在一起,用于对电子、机械系统进展建模。
要学会使用SymPowerSystem,应首先学会使用Simulink仿真。
1.1.2.设计中的仿真的作用〔略〕1.1.3.SymPowerSystem仿真库你可迅速将SymPowerSystem投入使用。
该库包含了许多典型的功率设备模型,例如,变压器、导线、机械、能源电子等。
这些仿真模型来源于产品手册,基于工程实际。
SymPowerSystem包含一个主要的库:powerlib。
powerlib库显示了所有包含的模块和模块名称。
1.1.4.SymPowerSystem中的非线性模块〔略〕1.1.5.仿真时需要的环境:Maltab 和Simulink1.2.如何使用该指南1.2.1.对于新用户将学会如下知识和技能:(1)使用该库创建和仿真电子电路模型(2)将一个电子电路于simulink模块连接在一起(3)分析电子电路的稳定状态和频率响应(4)离散化模型,以便加快仿真速度(5)使用矢量图仿真方法(6)构建自定义的非线性仿真模型1.2.2.对于经验丰富的模块用户〔略〕1.2.3.所有用户〔略〕1.3.创建和仿真简单的电路1.3.1.介绍SymPowerSystem允许你对包含线性或非线性的电子电路进展建模和仿真。
在本章节中,您将学习到:(1)浏览SymPowerSystems的powerlib库(2)如何利用SymPowerSystem创建一个简单的电路(3)如何将电路与simulink模块互联。
下述电路是即将创建的电路:图1 要建模和仿真的电路1.3.2.使用powerlib创建电路(1)使用如下命令打开powerlib:powerlib(2)从powerlib的文件菜单下,允许“新建〞菜单命令,新建一个空白电路稳定,存为:circurt1(3)打开Electrical Sources库,复制其中的AC Voltage Source模块到circuit1中(4)双击AC Voltage Source,打开其属性设置对话框,按图1所示进展设置(5)改模块的名称为“Vs〞(6)将elements库中的Parallel RLC Branch模块复制到circuit1中,按图1进展参数设置(7)用同样的方法参加其他模块到电路中(8)注意参加的传输线模块:传输线模块模型图如下〔这是一段模型,一条导线通常有假如干段,每一段参数都一样,如图1所示〕:该模型是对参数分布一致的传输线的模拟。
设计课题: 单相桥式全控整流电路姓名:学院: 信息工程学院专业: 电子信息科学与技术班级: 09级学号:日期 2010-2011第三学期指导教师: 李光明张军蕊单相桥式全控整流电路一、问题描述及工作原理1、单相桥式全控整流电路(电阻性负载)单相桥式全控整流电路(电阻性负载)如图1所示,电路由交流电源、整流变压器、晶闸管、负载以及触发电路组成。
我所要分析的问题是α为不同值时,输出电压及电流的波形变化。
idR图1其工作原理如下:(1)在u2正半波的(0~α)区间,晶闸管VT1、VT4承受正向电压,但无触发脉冲,晶闸管VT2、VT3承受反向电压。
因此在0~α区间,4个晶闸管都不导通。
假如4个晶闸管的漏电阻相等,则Ut1.4= Ut2.3=1/2u2。
(2)在u2正半波的(α~π)区间,在ωt=α时刻,触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
(3)在u2负半波的(π~π+α)区间,在π~π+α区间,晶闸管VT2、VT3承受正向电压,因无触发脉冲而处于关断状态,晶闸管VT1、VT4承受反向电压也不导通。
(4)在u2负半波的(π+α~2π)区间,在ωt=π+α时刻,触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通,负载电流沿b→VT3→R→VT2→α→T的二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上,负载上有输出电压(ud=-u2)和电流,且波形相位相同。
2、单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)如图2所示:图2其工作原理如下:(1)在电压u2正半波的(0~α)区间。
晶闸管VT1、VT4承受正向电压,但无触发脉冲,VT1、VT4处于关断状态。
假设电路已经工作在稳定状态,则在0~α区间由于电感的作用,晶闸管VT2、VT3维持导通。
(2)在u2正半波的(α~π)区间。
在ωt=α时刻,触发晶闸管VT1、VT4使其导通,负载电流沿a→VT1→L→R→VT4→b→T的二次绕组→a流通,此时负载上有输出电压(ud=u2)和电流。
如何使用Matlab进行电路仿真与分析引言:Matlab作为一种高级编程语言和数学建模工具,被广泛应用于各个领域。
在电路仿真与分析中,它可以帮助我们快速建立电路模型,并进行准确的仿真和分析。
本文将介绍如何使用Matlab进行电路仿真与分析。
一、Matlab的基本原理和优势Matlab是以矩阵运算为核心的编程语言,具有易于学习、功能强大以及丰富的工具箱等优势。
在电路仿真与分析中,Matlab可以实现电路模型的建立、节点分析、参数优化等功能,大大简化了电路设计和分析的过程。
二、电路模型的建立1. 基本元件的建模在Matlab中,我们可以使用基本元件的理想模型进行电路仿真与分析,例如电阻、电容、电感等。
通过定义电路元件的特性参数,我们可以轻松地建立电路模型。
2. 开关和放大器的建模除了基本元件,我们还可以建立开关和放大器等复杂电路元件的模型。
Matlab提供了各种模型和工具,例如理想开关模型、MOSFET模型、操作放大器模型等,可以帮助我们更准确地描述电路行为。
三、电路仿真与分析1. 网络分析法Matlab提供了丰富的网络分析工具,例如电压源、电流源、电阻、电容和电感等。
通过定义电路拓扑和元件参数,我们可以利用Matlab进行节点分析、等效电路求解、功率分析等操作,得到准确的电路行为结果。
2. 时域和频域分析除了网络分析,Matlab还支持时域和频域分析,帮助我们深入理解电路行为。
在时域分析中,我们可以观察电压和电流的波形、幅值、频率等信息;在频域分析中,我们可以计算电路的频谱、谐波失真等参数,从而评估电路性能和稳定性。
四、参数优化和曲线拟合1. 参数优化Matlab提供了各种优化算法和工具,例如遗传算法、模拟退火算法等,可以帮助我们优化电路的性能。
通过定义优化目标和约束条件,我们可以利用Matlab进行参数调整,提高电路的效率和可靠性。
2. 曲线拟合在电路设计中,我们经常需要通过试验数据来拟合曲线,以得到合适的电路模型。
MATLAB 实验仿真报告实验一直流电路一实验例题1 节点分析MATLAB程序为:%计算节点电压的程序%给定阻抗矩阵Y和电流向量IY= [0.15 -0.1 -0.05;-0.1 0.145 -0.025;-0.05 -0.025 0.075];I= [5; 0; 2];Fprintf ('V1£¬V2ºÍV3£» \n')v=inv(Y)*I运行结果v = 404.2857350.0000412.8571二实验内容1电阻电路的计算1)MATLAB程序为:%计算给定阻抗矩阵Z和电压向量的回路电流%Z是阻抗矩阵%V是电压向量%初始化矩阵Z和向量VZ= [20 -12 0;-12 32 -12; 0 -12 18];U= [10 0 0]';I=inv (Z)*U;I3=I (1)-I (2);U4=I (2)*8;U7=I (3)*2;Fprintf ('i3=%8.4f A\n', I3)Fprintf ('u4=%8.4f V\n', U4)Fprintf ('u7=%8.4f V\n', U7)运行结果i3= 0.3571 Au4= 2.8571 Vu7= 0.4762 V(2)MATALAB程序为%将1)中方程左边的I2换到右边,右边的Us换到左边%新的矩阵A和向量BA= [20 0 -1;-12 -12 0; 0 18 0];B= [6 -16 6]';C=inv (A)*B;Us=C (3);I3=C (1)-0.5;I7=C (2);Fprintf ('Us=%8.4f V\nI3=%8.4f A\nI7=%8.4f A', Us, I3, I7)运行结果Us= 14.0000 VI3= 0.5000 AI7= 2.0000 A2求解电路中的电压%计算节点电压的程序%给定阻抗矩阵Y和电流向量IY= [-4.275 0.125 4.65 0;-0.125 0.075 0.05 0;-0.1 -0.2 0.55 -0.25; 0 0 0 1];I= [0 5 0 24]';V=Y/I;V1=V (1);V3=V (2);V4=V (3);V5=V (4);Ia= (V (3)-V (2))/5; %计算流过5Ω的电流V2=V1-10*Ia; %计算节点2的电压Fprintf ('V1=%8.4f V\nV2=%8.4f V\nV3=%8.4f V\nV4=%8.4f V\nV5=%8.4f V\n', V1, V2, V3, V4, V5)运行结果V1=117.4792 VV2=299.7708 VV3=193.9375 VV4=102.7917 VV5= 24.0000 V实验二 直流电路2一 实验示例MATLAB 程序为R1=4;R2=2;R3=4;R4=8;%设置元件参数Is1=2;Is2=0.5;%按A*X=B*Is 列写电路的矩阵方程其中X=[u1;u2;ua];Is=[Is1;Is2;Ia] a11=1/R1+1/R4;a12=-1/R1;a13=-1/R4;%设置系数矩阵Aa21=-1/R1; a22=1/R1+1/R2+1/R3; a23=-1/R3;a31=a13; a32=a23; a33=a11;A= [a11, a12, a13; a21, a22, a23; a31, a32, a33];B= [1, 1, 0; 0, 0, 0; 0,-1, 1];X1=A\B*[Is1; Is2; 0]; Uoc=X1(3);X2=A\B*[0; 0; 1]; Re=X2(3);Rl=0:10; p= (Rl*Uoc. / (Re+Rl)).*Uoc. /(Re+Rl), %设RL 序列,求其功率Figure (1), plot (Rl, p), grid运行结果p = 0 0.6944 1.0204 1.1719 1.2346 1.25001.2397 1.2153 1.1834 1.1480 1.111101234567891000.20.40.60.811.21.4二实验内容1电阻电路的计算Us=10; Req=10e3; Rl=Req;P=Us^2*Rl/ (Req+Rl) ^2;%求负载最大功率Rl=0:50e3;p= (Rl*Us. / (Req+Rl)).*Us. / (Req+Rl);%设RL序列,求其功率figure (1), plot (Rl, p), grid %画出功率曲线图Fprintf ('Maximum power dissipation is %5.4f W', P)运行结果Maximum power dissipation is 0.0025 W-3x 1042MATLAB程序为Us=48; Re=6; Rl=Re;P=Us^2*Rl/ (Re+Rl)^2; %求负载最大功率Rl = [0 2 4 6 10 18 24 42 90 186];p= (Rl*Us. / (Re+Rl)).*Us. / (Re+Rl) %设RL序列,求其功率Figure (1), plot (Rl, p), gridFprintf ('Maximum power dissipation is %5.4f W', P)运行结果p = 0 72.0000 92.1600 96.0000 90.000072.0000 61.4400 42.000 22.5000 11.6250Maximum power dissipation is 96.0000 W0204060801001201401601802000102030405060708090100实验三正弦稳态一实验示例戴维南定理MATLAB程序为Z1=-j*250;Z2=250;ki=0.5;Is=2;%设定元件参数a11=1/Z1+1/Z2;a12=-1/Z2;a13=0;%设定系数矩阵Aa21=a12; a22=1/Z2; a23=-ki;a31=1/Z1; a32=0; a33=-1;A= [a11, a12, a13; a21, a22, a23; a31, a32, a33];B= [1, 0; 0, 1; 0, 0];%求方程解X=【Ua;Ub;I1】=A\B*【Is;Ib】X0=A\B*[Is; 0];Uoc=X0(2),%Uoc等于Ib=0,Is=2是的UbX1=A\B*[0; 1]; Ze=X1(2),%最大负载功率发生在Zl=Ze’时Pmax= (abs (Uoc)) ^2/4/real (Ze)运行结果Uoc = 5.0000e+002 -1.0000e+003iZe = 5.0000e+002 -5.0000e+002iPmax = 625二实验内容1 MATLAB程序为R1=2;R2=3;R3=4;XL=2;XC1=3;XC2=5;Us1=8;Us2=6;Us3=8;Us4=15;%设定元件参数a11=1/R1+1/R2+1/(j*XL)+(1/XC1)*j;a12=-(1/R2+(1/XC1)*j);%设定系数矩阵Aa21=a12; a22=1/R2+1/R3+ (1/XC1)*j+ (1/XC2)*j;A= [a11 a12; a21 a22];B= [2-4*j; 3*j];%求解U=【Un1;Un2】U=A\B; Un1= U (1), Un2=U (2),IC1= (U (1)-U (2))/ (-XC1*j),IR1=Un1/R1; IL= (Un1-Us1)/ (XL*j),IR2= (U (1)-U (2)-Us2)/R2,IR3= (Un2-Us3)/R3,IC2= (Un2-Us4)/ (-XC2*j)Un1 = 3.7232 - 1.2732iUn2 = 4.8135 + 2.1420iIC1 = 1.1384 - 0.3634iIL = -0.6366 + 2.1384iIR2 = -2.3634 - 1.1384iIR3 = -0.7966 + 0.5355iIC2 = -0.4284 - 2.0373i2复功率R1=4;R2=2;R3=R2;XC=8;Us=10;Is=10;Z1=6*j;Z2=4*j;Z3=Z2;Is1=Us/R1;%设定元件参数Y1= (R1-XC*j)/ (R1*(-XC*j));Y2=1/Z1; Y3=1/Z3; Y4=1/ (Z2+R2); Y5=1/R3;y11=Y1+Y2; y12=-Y2; y13=0; y22=Y2+Y3+Y4;y23=-Y4; y33=Y4+Y5; y21=y12; y31=y13;y32=y23;%设定系数矩阵YY= [y11 y12 y13;y21 y22 y23;y31 y32 y33];I= [Is1; 0; Is];U=Y\I;IR1=-(U (1)-Us)/R1;Pu=Us *conj (IR1)Pi=U (3)*conj (Is)运行结果Pu = -4.0488 - 9.3830iPi = 1.7506e+002 +3.2391e+001i实验四交流分析和网络函数实验内容1U1=5; U2=2*exp (5*pi/12*j); Z1=4-2.5*j; Z2=6-5*j; Z3=10+8*j;z11=Z1+Z2; z12=-Z2;z21=-Z2; z22=Z2+Z3;Z= [z11 z12;z21 z22];U= [U1;-U2];I=inv (Z)*U, Uc= (I (1)-I (2))*(-10*j)I1abs=abs (I (1)); I1ang=angle (I (1))*180/pi;Ucabs=abs (Uc); Ucang=angle (Uc)*180/pi;Fprintf ('current I1, magnitude: %f\n current I1, angle in degree: %f\n', I1abs*sqrt (2), I1ang) Fprintf ('voltage Uc, magnitude: %f\n voltage Uc, angle in degree: %f', Ucabs*sqrt (2), Ucang)运行结果I = 0.3745 + 0.1005i Uc = 3.1902 - 2.7597iCurrent I1, magnitude: 0.548304Current I1, angle in degree: 15.019255Voltage Uc, magnitude: 5.965524Voltage Uc, angle in degree:-40.861691>>2MATLAB程序为Ua=110; Ub=110*exp (-2*j*pi/3); Uc=110*exp (2*j*pi/3);Za1=1+j; Za2=5+12*j; Zb1=1-2*j; Zb2=3+4*j; Zc1=1-0.5*j; Zc2=5-12*j;Van=Za2/ (Za1+Za2)*Ua; Vbn=Zb2/ (Zb1+Zb2)*Ub; Vcn=Zc2/ (Zc1+Zc2)*Uc;Fprintf ('phasor voltage Van, magnitude: %f\nphasor voltage Van, angle in degree: %f\n', abs (Van), angle (Van)*180/pi)Fprintf ('phasor voltage Vbn, magnitude: %f\nphasor voltage Vbn, angle in degree: %f\n', abs (Vbn), angle (Vbn)*180/pi)Fprintf ('phasor voltage Vcn, magnitude: %f\nphasor voltage Vcn, angle in degree: %f\n', abs (Vcn), angle (Vcn)*180/pi)运行结果phasor voltage Van, magnitude: 99.875532phasor voltage Van, angle in degree: 2.155276phasor voltage Vbn, magnitude: 122.983739phasor voltage Vbn, angle in degree:-93.434949phasor voltage Vcn, magnitude: 103.134238phasor voltage Vcn, angle in degree: 116.978859实验五动态电路实验内容1 正弦激励的一阶电路MATLAB程序为R=2; C= 0.5;T=R*C; Uc0=4;%输入元件参数Um=10; w=2; Zc=1/ (j*w*C);t=0:0.1:10;Us=Um * cos(w * t);%输入激励信号Ucp=Us *Zc/(R+Zc);%计算稳态分量Ucp0=Ucp(1);%计算稳态分量的初始值Uct=(Uc0-Ucp0 )* exp(-t/T);%计算暂态分量Uc=Uct+Ucp;%计算电路的全响应plot (t ,Uc,t,Uct,t,Ucp),grid%绘制稳态分量,暂态分量,全响应的波形图运行结果012345678910-2-112342 二阶欠阻尼电路的零输入响应MATLAB 程序为L=0.5;C=0.02;%输入元件参数uc0=1; iL0=0;For R=1:10;alpha=R/2/L;wn=sqrt(1/(L*C));%输入给定参数p1=-alpha+sqrt (alpha^2-wn^2);p2=-alpha-sqrt (alpha^2-wn^2);dt= 0.01; t=0: dt: 2;uc1=(p2*uc0-iL0/C)/(p2-p1)*exp(p1*t);%uc 的第一个分量uc2=-(p1*uc0-iL0/C)/(p2-p1)*exp(p2*t);%uc 的第二个分量iL1=p1*C*(p2*uc0-iL0/C)/(p2-p1)*exp(p1*t);iL2=-p2*C*(p1*uc0-iL0/C)/(p2-p1)*exp(p2*t);uc= uc1+uc2;iL= iL1+iL2;Figure (1), plot (t, uc), hold on;Figure (2), plot (t, iL), hold on;End运行结果00.20.40.60.81 1.2 1.4 1.6 1.82-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81-0.2-0.15-0.1-0.050.050.10.15实验六 频率响应实验示例1 一阶低通电路的频率响应 MATLAB 程序为ww=0:0.2:4;%设定频率数组 H=1./(1+j*ww);%求复频率响应 Figure (1)subplot(2,1,1),plot(ww, abs(H)),%绘制幅频响应grid, label ('ww'), ylabel ('angle(H)')subplot(2,1,2),plot(ww, angle(H))%绘制相频响应 grid, label('ww'),ylabel('angle(H)') figure(2)%绘制对数频率响应subplot(2,1,1),semilogx(ww,20*log10(abs(H)))%纵坐标为分贝 grid, label('ww'),ylabel('分贝')subplot(2,1,2),semilogx(ww, angle(H))%绘制相频响应 grid, label('ww'),ylabel('angle(H)') 运行结果00.51 1.52 2.53 3.540.20.40.60.81wwa n g l e (H )00.51 1.52 2.53 3.54-1.5-1-0.5wwa n g l e (H )100ww分贝100wwa n g l e (H )实验七 simulink 仿真交流电路实验示例Continuous pow erguiv +-VM Ucs-+VCVSSeries RLC Branchsignalrm sRMS3signalrm sRMS2signalrm sRMS1R2R10.5Gainsignalm agnitudeangleFourier2signalm agnitudeangleFourier1signalm agnitudeangleFourierDisplay8Display7Display6Display5Display4Display3Display2Display1Displayi +-CM I2i +-CM I1i +-CMAC IsContinuous powerguiv +-VM Ucs-+VCVSSeries RLC BranchsignalrmsRMS3signalrmsRMS2signal rmsRMS1R2R10.5GainsignalmagnitudeangleFourier2signalmagnitudeangleFourier1signalmagnitudeangleFourier9.711Display842.87Display76.962Display6-43Display510.3Display47.17Display310.05Display2-1.636Display114.66Displayi +-CM I2i +-CM I1i +-CMAC Is本学期实验体会这学期的仿真课收获很多,本次实验课与理论课联系较紧密,理解操作起来更简单一些。