课设-MATLABSIMULINK在直流电路中的分析及应用
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一.课程设计目的(1)通过matlab的simulink工具箱,掌握DC-DC、DC-AC、AC-DC电路的仿真。
通过设置元器件不同的参数,观察输出波形并进行比较,进一步理解电路的工作原理;(2)掌握焊接的技能,对照原理图,了解工作原理;(3)加深理解和掌握《电力电子技术》课程的基础知识,提高学生综合运用所学知识的能力;二.课程设计内容第一部分:simulink电力电子仿真/版本matlab7.0(1)DC-DC电路仿真(升降压(Buck-Boost)变换器)仿真电路参数:直流电压20V、开关管为MOSFET(内阻为0.001欧)、开关频率20KHz、电感L为133uH、电容为1.67mF、负载为电阻负载(20欧)、二极管导通压降0.7V(内阻为0.001欧)、占空比40%。
仿真时间0.3s,仿真算法为ode23tb。
图1-1占空比为40%的,降压后为12.12V。
触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。
图1-2占空比为60%的,升压后为28.25V。
触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。
图1-3•图1-4升降压变换电路(又称Buck-boost电路)的输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压,输出电压与输入电压极性相反,其电路原理图如图1-4(a)所示。
它主要用于要求输出与输入电压反相,其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源工作原理:①T导通,ton期间,二极管D反偏而关断,电感L储能,滤波电容C向负载提供能量。
②T关断,toff期间,当感应电动势大小超过输出电压U0时,二极管D导通,电感L经D向C和RL反向放电,使输出电压的极性与输入电压在ton期间电感电流的增加量等于toff期间的减少量,得:由的关系,求出输出电压的平均值为:上式中,D为占空比,负号表示输出与输入电压反相;当D=0.5时,U0=Ud;当0.5<D<1时,U0>Ud,为升压变换;当0≤D<0.5时,U0<Ud,为降压变换。
直流斩波电路一.设计目的:1.熟悉降压斩波电路和升压斩波电路的工作原理。
2.掌握两种基本斩波电路的工作状态, 学会应用Matlab的可视化工具Simulink建立电路的仿真模型的方法,在此基础上对升降压斩波电路进行详细的分析,以提高设计模型的能力及加强对Matlab/Simulink软件的熟练程度。
3.了解电路图的波形情况, 认真分析仿真结果,深刻体会Matlab软件对于电力电子电路设计的重要作用。
二.软件介绍Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型,Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ,这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。
对各种时变系统,包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统,Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。
紧密集成,可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。
Simulink是Matlab软件下的一个附加组件,是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的MATLAB软件包。
支持连续、离散以及两者混合的线性和非线性系统,同时它也支持具有不同部分拥有不同采样率的多种采样速率的仿真系统。
在其下提供了丰富的仿真模块。
其主要功能是实现动态系统建模、方针与分析,可以预先对系统进行仿真分析,按仿真的最佳效果来调试及整定控制系统的参数。
课程设计任务书学生姓名:专业班级:电气班指导教师:邓燕妮工作单位:自动化学院题目: MATLAB在直流电路中的分析及应用初始条件:(1)Matlab6.5以上版本软件;(2)课程设计辅导资料:“Matlab语言基础及使用入门”、“Matlab教程”、“Matlab宝典”、“Matlab 及在电子信息课程中的应用”等;(3)先修课程:电路基础、模拟电路、数字电路、Matlab应用实践及信号处理类等。
(4)主要涉及的知识点:电阻电路的计算、含受控源的电阻电路、含受控源的电阻电路、戴维南定理、FFT变换、一阶动态电路、正弦激励的一阶电路、过阻尼零输入响应、简单正弦稳态电路、受控源、戴维南定理、一阶低通电路的频响、二阶低通/带通电路频率响应、网络参数的计算与变换。
集成运放、门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.课程设计时间:1周;2.课程设计内容:根据指导老师给定的题目,按规定选择其中1套完成;3.本课程设计统一技术要求:研读辅导资料对应章节,对选定的设计题目进行理论分析,针对具体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析,画出程序设计框图,编写程序代码(含注释),上机调试运行程序,记录实验结果(含计算结果和图表),并对实验结果进行分析和总结。
具体设计要求包括:①复习Matlab的相关界面以及操作;②掌握MATLAB的数值计算:创建矩阵、矩阵运算、多项式运算、线性方程组、数值统计;③基本绘图函数:plot, plot3, mesh, surf等,要求掌握以上绘图函数的用法、简单图形标注、简单颜色设定等;④使用文本编辑器编辑m文件,函数调用;⑤能进行简单的电路,信号与系统相关的Matlab编程;4.课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写,具体包括:①目录;②与设计题目相关的理论分析、归纳和总结;③与设计内容相关的原理分析、建模、推导、可行性分析;④程序设计框图、程序代码(含注释);⑤给出程序中主要Matlab函数的功能说明和使用说明;⑥给出程序运行结果和图表、以及实验结果分析和总结;⑦课程设计的心得体会(至少500字)指导教师签名: 2013年7月8日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (1)1 Matlab软件介绍 (2)1.1 基本功能 (2)1.2仿真环境 (2)1.3相关应用 (3)2 线性电路频率响应的理论知识 (4)2.1 网络函数 (4)2.1.1 网络函数H(jw)的定义 (4)2.1.2 网络函数H(jw)的物理意义 (4)2.2 RLC串联电路的频率响应 (5)2.3 题目分析 (5)3、解析(建模) (6)3.1、理论计算 (6)3.2 程序设计 (7)3.3 程序流程图 (7)3.4、MATLAB程序语言 (8)3.4.1语言编写 (8)3.4.2步骤解析 (8)4、结果分析及分析 (10)5、小结 (10)参考文献 (11)摘要MATLAB语言具备高效、可视化及推理能力强等特点,是目前工程界流行最广的科学计算语言。
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。
直流微电网的建模和仿真目录1 引言 (3)1.1 目的 (3)1.2 文档格式 (3)1.3 术语 (3)1.4 参考文献 (3)2 系统概述 (4)3直流微网的能量管理方法 (4)4系统建模 (5)4.1PV电池 (5)4.2 PV电池DCDC变换器建模 (8)4.3蓄电池双向DCDC1变换器建模 (9)4.4逆变器建模 (11)4.5负载建模 (12)4.6蓄电池建模 (13)5仿真验证 (13)6结论 (18)1 引言1.1 目的该文档针对独立智能供电及生活保障系统的需求,给出了提供智能供电的直流微电网系统框架,并根据这一框架搭建理论模型和仿真模型。
验证这一直流微电网系统的功能可行性。
1.2 文档格式本文档按以下要求和约定进行书写:(1)页面的左边距为2.5cm,右边距为2.0cm,装订线靠左,行距为最小值20磅。
(2)标题最多分三级,分别为黑体小三、黑体四号、黑体小四,标题均加粗。
(3)正文字体为宋体小四号,无特殊情况下,字体颜色均采用黑色。
(4)出现序号的段落不采用自动编号功能而采用人工编号,各级别的序号依次为(1)、1)、a)等,特殊情况另作规定。
1.3 术语1.4 参考文献2 系统概述图1 直流微网的系统框图图1为直流微网的系统框图,仿真系统包括以下几个部分:1)PV组件的特性模型2)蓄电池的模型3)PV组件后的DCDC拓扑模型和控制模型4)蓄电池后双向DCDC1的拓扑模型和控制模型5)逆变器包括:单相逆变器和三相逆变器的拓扑模型和控制模型6)交流负载模型7)直流负载模型8)超级电容模型(暂缺)9)超级电容后双向DCDC2的拓扑模型和控制模型(暂缺)10)柴油机模型(暂缺)11)智能控制器2与光伏智能控制器的协调控制模型(暂缺)3直流微网的能量管理方法能量管理思想:管理微网中各分布电源的能量流动,使得微网工作最优状态。
以下为结合我们项目的一个能量管理原则,有了这个管理原则,就可以明确各个分布电源的控制方法。
MATLAB在直流稳态电路分析中的应用引言:直流稳态电路分析是电路学中的一门基础课程,也是理解和解决电路设计和故障排除中的关键问题。
MATLAB作为一种高效且灵活的数值计算和编程环境,广泛应用于电路分析和设计。
一、基础电路分析1.电压和电流计算MATLAB提供了强大的数学计算和矩阵处理能力,可以用来计算电路中的电压和电流。
利用KVL和KCL方程,可以构建电路的节点电压和支路电流方程,并使用MATLAB求解这些方程组,获得电路中各个节点和电路元件的电压和电流。
2.电路方程求解对于复杂的直流稳态电路,可以使用MATLAB的符号计算能力,通过符号计算求解电路方程。
MATLAB中的符号运算工具箱可以处理含有未知数的复杂方程组,可以自动求解方程并获得电路中各个节点和电路元件的电压和电流表达式。
二、参数化分析1.参数扫描通过在MATLAB中定义电路元件的参数为变量,并进行参数扫描,可以直观地观察电路性能随参数变化的情况。
例如,可以通过改变电阻的阻值、电容的容值等,分析对电路性能的影响。
这种参数化分析对于电路设计和优化非常有用。
2.敏感度分析通过改变电路元件的参数值,可以计算电路输出量随输入量变化的敏感度。
利用MATLAB的优化工具箱,可以进行敏感度分析,帮助电路设计人员理解电路响应和改变设计中的敏感参数,以增强电路性能。
三、图形显示与可视化1.绘制电路图2.绘制电路输出特性使用MATLAB的绘图功能,可以绘制电路的输出特性曲线。
例如,可以绘制电路中电压源和电流源随负载电阻变化时的输出特性曲线。
这种可视化分析对于电路的设计和优化非常有用。
四、故障诊断和排除利用MATLAB的模拟和仿真能力,可以对电路进行故障诊断和排除。
通过对电路的正常工作情况进行建模,并添加故障元件,可以模拟和分析故障现象和症状,并找到故障出现的原因。
五、高级电路分析1.稳态和暂态响应通过使用MATLAB的数值积分方法,可以计算电路的稳态和暂态响应。
MATLAB在直流稳态电路分析中的应用直流稳态电路分析是电路理论的基础,主要研究电路在直流稳态下的行为和性能。
在直流稳态下,电路中的电源和电荷的分布不随时间变化,因此可以通过简化的静态分析方法来进行电路分析。
利用MATLAB进行直流稳态电路分析,可以帮助工程师和研究人员更好地理解电路的特性、优化设计,以及解决实际工程中的问题。
下面将介绍MATLAB在直流稳态电路分析中的主要应用:1.电路建模和求解MATLAB提供了丰富的函数和工具箱,可以用于建模和求解各种类型的电路。
例如,可以使用MATLAB中的电路元件模型和方程求解工具箱,对电路进行建模,并求解电路中各个节点的电压和电流分布。
对于更复杂的电路,可以使用符号计算工具箱,通过解析法分析电路,得到节点电压和电流的解析表达式。
2.参数选择和优化MATLAB具有强大的优化算法和工具箱,可以用于电路参数选择和优化。
通过建立电路的数学模型,可以利用MATLAB中的优化算法,根据给定的目标和约束条件,电路参数的最优解。
比如,在设计电源电路时,可以通过优化算法选择合适的元件参数,以达到最小功耗或最大效率的目标。
3.累积求和和波形分析MATLAB还提供了强大的数据处理和分析功能,可以对电路的输出信号进行累积求和和波形分析,从而得到更全面的电路分析结果。
通过对电路的输出信号进行时域分析,可以得到电路的响应特性,包括幅频特性、相频特性等。
此外,还可以利用MATLAB中的频谱分析工具,对电路的频率响应进行分析,得到电路的频率特性和滤波器特性。
4.等效电路分析对于复杂的电路,可以利用MATLAB进行等效电路分析。
等效电路分析是用一个简化的电路模型替代原始电路,从而更好地理解和分析电路的行为。
利用MATLAB中的等效电路分析工具,可以将电路简化为等效电路模型,并计算等效元件的参数,从而得到电路的等效行为,方便工程师对电路进行优化设计和故障分析。
5.可视化和仿真MATLAB具有强大的可视化功能,可以对电路进行可视化展示和仿真。
Matlab在直流电路分析中的应用【摘要】通过介绍Matlab软件在直流电路分析中的应用,将Matlab软件合理的引入电路分析基础课程教学过程中,极大地促进学生对电路分析理论、原理和方法的掌握以及学生能力和素质的提高。
【关键词】Matlab;电路分析;直流电路1.概述《电路分析》这门课程几乎是所有高等院校电子、通信、自动化等专业的专业基础课,一般是在大一的时候进行学习,为之后学习专业课奠定基础。
由于它是学生进入大学首先接触到专业课之一,因此学生对这门课程的掌握程度不仅影响后续课程的学习,也直接关系到学生对所学的专业是否产生兴趣。
2.直流电路分析的一般方法直流电路分析属于《电路分析》课程中的一个重要部分,也是学生掌握的一个重难点内容。
通常可以采用支路电流法、节点电压法、网孔电流法来进行分析。
但是在求解的过程中会大量地应用到代数方程组和矩阵运算,而学生掌握的高数知识还不足以解决这一问题,因此这些繁琐的数学工作一方面极大的降低了学生学习的兴趣,影响学生的自信心,另外一方面,学生花费大量的精力在数值求解工作上,导致课程的理论、原理和方法难以突出,不符合素质教育的宗旨。
因此在实际教学过程中,老师往往重点给学生讲解如何分析电路,怎样列方程,而对于方程的求解一般是一笔带过。
这种教学方法使学生所学的知识局限于纸上谈兵,从素质教育方面来说,没有引导学生积极探索解决问题的方法,而是逃避问题,不能培养学生今后解决实际问题的能力。
3. Matlab在直流电路分析中的应用3.1 Matlab软件在比较复杂、方程数目较多的直流电路中,如果使用手工进行求解会显得十分繁琐,而用C、FORTRAN语言进行建模与仿真,不仅需要花费大量时间生成矩阵,而且还需要编写复杂的程序生成可进行分析的图像,这样就会造成仿真程序冗长、可读性差,还需要花费较长的时间进行调试。
Matlab软件的出现解决了以上问题,同时Matlab 提供的Simulink工具可直接建立电路模拟模型,随意改变模拟参数,并且立即可得到修改后的模拟结果,进一步省去了编程的步骤。
目录1.MATLAB简介 (2)2. 设计题目与相关的理论分析 (3)2.1网孔电流法 (3)2.2网孔方程 (3)3.推导、建模和可行性分析 (4)3.1推导 (4)3.2建模 (5)3.3可行性分析 (5)4 MATLAB代码解题 (6)4.1M ATLAB代码 (6)4.2运行结果 (7)4.3给出程序中主要M ATLAB函数的功能说明和使用说明 (8)5.结论 (8)6.心得体会 (9)参考文献 (10)MATLAB/SIMULINK在直流电路中的分析及应用1.Matlab简介Matlab作为美国 MathWorks公司开发的用于概念设计,算法开发,建模仿真,实时实现的理想的集成环境。
是目前最好的科学计算类软件。
作为和Mathematica、Maple并列的三大数学软件。
其强项就是其强大的矩阵计算以及仿真能力。
要知道Matlab的由来就是Matrix + Laboratory = Matlab,所以这个软件在国内也被称作《矩阵实验室》。
Matlab提供了自己的编译器:全面兼容C以及Fortran两大语言。
所以Matlab是工程师,科研工作者手上最好的语言,最好的工具和环境。
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,从而被广泛地应用於科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作,而且利用Matlab产品的开放式结构,可以非常容易地对Matlab的功能进行扩充,从而在不断深化对问题认识的同时,不断完善Matlab产品以提高产品自身的竞争能力。
Matlab是Matlab产品家族的基础,它提供了基本的数学算法,例如矩阵运算、数值分析算法,Matlab集成了 2D和3D图形功能,以完成相应数值可视化的工作,并且提供了一种交互式的高级编程语言——M语言,利用M语言可以通过编写脚本或者函数文件实现用户自己的算法。
MATLAB Compiler 是一种编译工具,它能够将那些利用 MATLAB 提供的编程语言——M 语言编写的函数文件编译生成为函数库、可执行文件COM组件等等。
这样就可以扩展Matlab 功能,使Matlab 能够同其他高级编程语言例如 C/C++ 语言进行混合应用,取长补短,以提高程序的运行效率,丰富程序开发的手段。
利用M语言还开发了相应的Matlab专业工具箱涵数供用户直接使用。
这些工具箱应用的算法是开放的可扩展的,用户不仅可以查看其中的算法,还可以针对一些算法进行修改,甚至允许开发自己的算法扩充工具箱的功能。
目前Matlab产品的工具箱有四十多个,分别涵盖了数据获取、科学计算、控制系统设计与分析、数字信号处理、数字图像处理、金融财务分析以及生物遗传工程等专业领域。
2. 设计题目与相关的理论分析2.1 网孔电流法网孔电流法是以网孔电流作为电路的独立变量,它仅适用于平面电路。
由于网孔电流已经体现了电流连续即KCL 的制约关系(换言之,根据网孔电流而计算的支路电流一定满足KCL 方程),所以用网孔电流作为电路变量求解时只需列出KVL 方程。
全部网孔是一组独立回路,因而对应的KVL 方程是独立的,且独立方程个数与电路变量数均为全部网孔数,足以解出网孔电流。
这种方法称为网孔电流法。
2.2 网孔方程对于具有b 条支路和n 个结点的平面连通电路来说,它的(b-n +1)个网孔电流就是一组独立电流变量。
用网孔电流作变量建立的电路方程,称为网孔方程。
求解网孔方程得到网孔电流后,用 KCL 方程可求出全部支路电流,再用VCR 方程可求出全部支路电压。
将网孔方程写成一般形式:.其中R 11, R 22和R 33等称为网孔自电阻,它们分别是各网孔内全部电阻的总和。
Rkj (k ≠j )称为网孔k 与网孔j 的互电阻,它们是两网孔公共电阻的正值或负值。
当两网孔电流以相同方向流过公共电阻时取正号。
u S11、u S22、u S33等分别为各网孔中全部电压源电压升的代数和。
绕行方向由 - 极到 + 极的电压源取正号;反之则取负号。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⨯++⨯+⨯=⨯++⨯+⨯=⨯++⨯+⨯smmm mm m m s m m s m m u i R i R i R u i R i R i R u i R i R i R 22112222221211112121113.推导、建模和可行性分析题目:直流电路-网孔电流法见图1,E1=1V ,E3=6V ,IS=6A ,R1=3Ω,R2=2Ω,R3=1Ω,R4=4Ω. 求出网孔电流Im1,Im2,Im3,并且分析当IS 在0-10A 的范围内变化时,流过R2的电流I 变化情况。
图1 网孔电路图3.1推导解:根据题目列出网孔方程组:其中,;32;11432222212122111U U ;E E R R R R R R R R R R R ==++=-=-=+=;;; 整理方程组,可得:由上面的方程组可以解到网孔电流为:当Is 在0-10A 的范围内变化时,E1R1R2E3R3R4IsIm1Im3Im2 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⨯-⨯+⨯=⨯+⨯sm m m m m m I I U R I I R I R U I R I R 32332221211212111⎩⎨⎧=⨯-⨯-=⨯-⨯12721252121m m m m I I I I 31)532(;31)219(21s m s m I I I I ⨯+=⨯+=AI A I A I m m m 6;2;1321===所以,流过R2的电流I 变化情况为3.2 建模因为已知Im3=Is ,所以只需列出矩阵方程A*X=B 求Im1,Im2以上矩阵就可用matlab 来计算。
同时根据关系式,可用matlab 描绘出当Is 在0-10A 的范围内变化时流过R2的电流I 变化情况曲线。
3.3可行性分析所列矩阵 符合矩阵乘法规则,且矩阵与所列方程组一致,所以运用Matlab 来解决此题可行。
⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛212Im 1Im *22211211U U R R R R ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛212Im 1Im *22211211U U R R R R 31)313(12s m m I I I I ⨯+=-=4 Matlab代码解题4.1 Matlab代码clear;E1=1;E3=6;Is=6;R1=3;R2=2;R3=1;R4=4; %为给定元件赋值a11=R1+R2;a12=-R2;a21=-R2;a22=R2+R3+R4;b1=E1;b2=E3+R3*Is; %将系数矩阵各元素赋值A=[R1+R2 -R2;-R2 R2+R3+R4] %列出系数矩阵AB=[E1;E3+R3*Is] %列出系数矩阵BX=inv(A)*B %解出XIm1=X(1)Im2=X(2)Im3=Is %显示要求分量Im1;Im2;Im3Is=(0:10); %给出Is的变化范围I=(13+3*Is)/31; %求出流过R2的电流Iplot(Is,I) %画出I随Is变化的曲线ylabel('流过R2的电流I'); %x的标注xlabel('Is的变化范围'); %y的标注title('Is在0-10A的范围内变化时流过R2的电流I变化情况曲线');4.2 运行结果运行上述程序可得计算结果见图2和图3: A = B = X= Im1 = 1 Im2 = 2 Im3 = 6X= Im1 = 1 Im2 = 2 Im3 = 6图2 运算结果⎪⎪⎭⎫⎝⎛--7225⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21⎪⎪⎭⎫⎝⎛21图3 Is在0-10A的范围内变化时流过R2的电流I变化情况曲线4.3给出程序中主要Matlab函数的功能说明和使用说明Inv函数的功能是矩阵求逆。
矩阵可逆的充分必要条件是矩阵的行列式不为零。
Plot函数的功能是在x轴和y轴都按线性比例绘制二维图形。
可以使用坐标轴标签(xlabel、ylabel)、图例和文本(title等)对图形进行注释。
4.4.结论通过对matlab运算和手工运算的比较,可以明显地看到matlab作为电路分析的计算工具具有好大的优势。
Matlab是基于矩阵运算,使程序非常简单。
当电路中的元件变化时,只需对程序中的元件重新赋值即可很快得到结果,这是手工运算无法比拟的。
还有,matlab 具有很好的的作图功能,只要简单的几句程序,一些复杂问题的结果就能很直观的用图形表现出来,帮助人们理解。
5.心得体会在这次的课程设计中,我初步地了解Matlab是一个怎样的软件,了解Matlab的相关界面以及其部分操作。
Matlab语言具有简单,高效,功能强大的特点,与其他语言相比它有着无与伦比的优势。
正是这样的语言特点,利用Matlab求解相关问题时,程序就显得简洁,可读性强,而且它也符合人们的思维习惯,计算结果准确,绘图方便。
还有,Matlab 具有功能丰富、应用范围广泛的工具箱和丰富的Matlab函数。
所以Matlab在工程领域有着相当广泛的用途,因此掌握Matlab这一个软件对于我们工科学生来说有着十分重要的意义。
通过这次我所做的关于电路基本理论网孔电流法的设计题目,我可以体会到Matlab 给电路分析和计算所带来的便捷。
例如,当电路中的元件变化时,只需对程序中的元件重新赋值即可很快得到结果。
所以使用Matlab这个工具可以节约时间而且方便地调试电路参数。
还有对于描绘Is在0-10A的范围内变化时流过R2的电流I变化情况曲线,如果手工进行描绘不仅麻烦而且不太准确。
而Matlab提供的绘图功能就很好的解决了这一问题,我们只需要给出关系表达式,Matlab就可以自动生成准确的图形曲线。
因为这次设计时间有限而Matlab的内容是相当丰富的,所以对于Matlab我只掌握一些皮毛的东西,还有很多内容没有接触到。
据别人的经验,我知道要学好Matlab是需要相当长的一个过程。
但是如果能够纯熟地运用Matlab这个工具,对我们在以后学习、工作中就一些复杂的电路等工程问题的分析和研究具有很大的帮助。
参考文献1 邱关源 .电路(第5版). 高等教育出版社,20062 阮沈勇,王永利,桑群芳.MATLAB程序设计.电子工业出版社,20043 苏金明,王永利.MATLAB7.0实用指南.电子工业出版社,20054 梅志红,杨万铨.MATLAB程序设计基础及其应用.清华大学出版社,20055 孙祥,徐流美,吴清.MATLAB7.0基础教程.清华大学出版社,2005。