数学建模案例分析matlab在电气工程中的应用
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Matlab软件在电气工程中的应用Matlab软件,在电力工程的应用实践过程中,是一种功能性强、操作简便、效率比较高仿真软件。
目前已经成为相关专业领域内,使用最广泛、影响最大的软件。
它可以将很多复杂而繁琐的数值计算工作,用最短的时间、最高的效率计算出来,大大降低人力计算所花费的时间.一、Matlab软件简介Matlab软件综合了符号计算、矩阵计算、数值计算、图形处理等很多功能,里面涵盖了很多常用的数字分析和函数计算公式,因而可以建立起完整而系统的学习模型.它可以将很多繁重的人工计算工作,在很短的时间内通过计算机的软件操作工序完成,极大地提高了实际的编程效率和正常编程所需要的时间,在解决实际的工程中所遇到的问题起到了很好的果效,而且Matlab软件特别善于解决一些数学或者工程方面的问题。
Matlab 6。
5、Matlab 7.0是两款目前应用过程中比较广泛的软件版本,而且随着时代的发展与计算机信息技术的加强,加之科学水平的不断进步与提高,Matlab软件的版本也在不断地提高,软件的计算功能也在不断地更新和加强。
在科学研究领域与某些技术分析领域的计算工作,基本上大部分都可以由该软件来解决和完成。
Matlab软件中有很多不同类型的子程序系统,为实际的程序运算预编了很多的常用的函数,并且每一个使用该软件的用户可以根据自身的个人喜好与函数了解的程度,合理选用不同的函数,并且所有的使用函数都可以直接从软件的库函数中直接调取出来.此外,Matlab软件还具有十分强大的图形的绘制功能,同样在软件内部已经预先安设了很多的不同的图形绘制软件,可以满足用户方方面面的图形绘制要求。
在电气工程系统的应用过程中,该软件能够迅速建立用户个人的电力系统的数字模型,通过这个模型,用户可以直接按照的软件中的操作界面所显示的图形,准确地分析电气工程中电路的电压情况,分析电流的波形变化情况。
图1为Matlab软件的操作界面: 图1 Matlab软件的操作界面二、Matlab软件在电气工程中的应用电气工程图在电气工程的施工过程中占据了重要的地位,只有科学精准的工程图的使用,才能更好地指导实际的电气施工,提高电气工程的施工质量。
Matlab软件在电气工程中的应用1Matlab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,并且涉及实际电器工程中与安装、接线、原理、功能、配电关系的简图。
matlab结课论⽂—matlab在电⽓⼯程中的应⽤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)-+--++---++--+010000010100032222222211111µµG G G G G jwc gjwc g jwc jwc jwL jwc jwc jwc jwc G=??00014321S 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)*IUabs=abs(U)Uang=angle(U)*180/pi(3)结果(写出时域表达式)G1 =0.2000G2 =0.1000G3 =0.5000C1 =1.0000e-005C2 =2.2000e-005L =1.0000e-004miu =0.5000U =1.0e+002 *0.5536 + 0.5926i 0.2068 + 0.7710i -0.3083 - 1.7819i 0.1052 - 0.2400i -0.1915 + 0.1281i Uabs =79.8204180.837126.203823.0413Uang =46.948874.9868-99.8162-66.3225146.2121时域U1=81.0982sin(10000t+46.9488);U2=79.8204sin(10000t+74.9868);U3=180.8371sin(10000t-99.8162);U4=26.2038sin(10000t-66.3225);Ik=23.0413sin(10000t+146.2121)(4) 绘制出各节点电压及Ik的波形图⼆、Matlab在⼆端⼝⽹络中的应⽤:⼆端⼝⽹络在电⽓中应⽤⼴泛,研究⼆端⼝⽹络也极具意义,因为⼆端⼝⽹络应⽤较普遍;⼆端⼝的分析⽅法易推⼴应⽤于n 端⼝⽹络络可以分割成许多⼦⽹络(⼆端⼝)进⾏分析;仅研究端⼝特性时,可以⽤等效⼆端⼝电路模型进⾏分析。
MATLAB在电气中的应用2012年6 月6日摘要针对《自动控制原理》课程的特点和学生普遍感觉难度大的现实情况,本文把数学软件MATLAB引入到自动控制原理课程学习中,给出了MATLAB语言在学生课余学习和习题解答中的应用实例,具体从MATLAB在求系统动态性能参数、求负反馈控制系统闭环根轨迹图、复合校正控制系统中的应用三方面详细的解答反映了MATLAB引入自动控制原理的重要作用。
这有利于学生更好地掌握自动控制理且可以提高学生的学习效率与学习积极性,培养学生的创新能力关键字:matlab 积分器三相桥式双环调速电流仿真MATLAB in electrical applicationPick toIn view of the automatic control principle of the course of characteristics and students generally feel difficulty of the reality of the situation, this paper introduced the mathematical software MATLAB to automatic control principle of course, give the MATLAB language student extracurricular learning in the application example problem sets and solutions, from MATLAB in concrete for the system dynamic performance parameters, negative feedback control system for the closed-loop root locus figure, compound adjustment control system, the application of the three aspects of the detailed answer reflects the MATLAB into the important role of automatic control principle. This is helpful to the student to grasp the automatic control theory, and can improve their learning efficiency and learning enthusiasm and cultivate students' innovative abilityKey word:Matlab integrator Three-phase bridge type 2-ring control current The simulation目录封面 (1)中文摘要 (2)英文摘要 (3)目录 (4)MATLAB概述 (5)1.1利用积分器实现微分方程求解 (5)1.2三相桥全控整流电路的仿真 (6)1.2.1电阻负载(R的值为5欧,α=30°) (6)1、2.2阻感负载(R的值为5欧,L的值为0.01H,α=60°) (8)1.3双环调速电流环调速系统仿真 (8)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。
• 146•从国内目前电气发展来看,在电气发展方面投入仍然较小,致使电网一直处在超负荷工作状态。
但是,国内近些年经济发展较快,对于电力的需求越来越高。
如在2010年国内全年在用电量上达到了4.5万亿千瓦时,而预计到2020年,国内人均消耗电量可达到1个千瓦,那对于发电装机的需求是非常高的。
为进一步保障电气工程顺利开展,因此,本文则主要立足于Matlab 软件在电气工程中的应用展开了探讨分析。
而针对国内目前电网架构结构进行分析,因为部分电网仍存在结构低、抗故障能力不足等问题。
并且,在城市中也会存在大面积停电问题,给人们生活和工作带来严重影响。
因此,针对以上所述问题,只有从电网发展方面给予改变,且在电网建设方面加大建设力度,以此推动智能电网的应用,才能有效的解决大面积停电的问题,才能从范围上解决能源集约化使用,彻底改变电网建设存在的问题。
在电气工程施工过程中可以以Matlab 软件来发挥其应有技术,从而提高电气工程的效率,进而改善电气工程质量。
1 Matlab软件部门的功能变电工程项目施工中Matlab 软件技术得到了充分应用,而监理作用也只会在变电工程中得以体现。
也可以说,Mat-lab 软件工作是顺应某电气工程监理目标进行的定制。
而在工程施工阶段,则要按照施工质量要求来对电气工程质量进行监管,以确保电气工程施工质量在监理标准内容。
与此同时,Matlab 软件的工作核心体系主要体现在三方面:质量和技术规范方面、网络方面、质量目标实现与计划这三方面。
电气工程为该工程Matlab 软件的主要对象,所以在电气工程施工过程中监理的工作范围则要对施工全周期的质量,以及工期是否与施工进度相符、施工成本是否合理、施工安全以及文明施工等内容都涵盖在监理的工作范畴中。
并且,Matlab 软件主要是由电气工程所在的电力公司委托监理,以此对实际工程实际情况进行的现场监理工作。
并且,电力企业还会根据现场实际情况而成立Matlab 软件操作部门,主要对电气工程施工情况进行管理和监督。