MathCAD在电路分析中的应用
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Mathcad软件在电机设计中的应用
郑萍
【期刊名称】《微特电机》
【年(卷),期】2001(29)1
【摘要】Software Mathcad is introduced to the pursures of electricmachine.It is video and easy to learn.It can automatically calculate and plot.Its use in the design of electric machine can greatly improve work efficiency.%介绍了一种简单易学,具有可视性、自动运算和自动绘图功能的软件Mathcad,将它用在电机设计中会提高工作效率。
【总页数】2页(P25,31)
【作者】郑萍
【作者单位】哈尔滨工业大学,
【正文语种】中文
【中图分类】TM302;TP31
【相关文献】
1.数学软件Mathcad在水工设计中的应用 [J], 张冲隆
2.Mathcad软件在盘形高速凸轮设计中的应用 [J], 张力;思海兵
3.多节变截面鞭状天线通用设计程序在Mathcad软件中的应用 [J], 吴肇良
4.MathCAD在电机设计中的简单应用 [J], 刁立民
5.Mathcad在永磁同步电机设计中的应用 [J], 李伟;谭茀娃;金如麟;曲家骐;王真
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MathCAD在“电力电子技术”教学中的应用赵涛;盛党红;张永号;徐开芸【摘要】计算机仿真为“电力电子技术”课程的教学提供了一个有效的工具.本文以单相交流调压电路和三相逆变电路为例,对MahCAD在“电力电子技术”教学的应用进行了介绍,并和Matlab及PSpice进行了比较.结合演算过程及结果分析进行教学可以使学生更容易理解、掌握相关的知识,这对提高教学质量和培养创新人才具有重要的意义.【期刊名称】《电气电子教学学报》【年(卷),期】2013(035)003【总页数】4页(P55-58)【关键词】电力电子技术;教学改革;MathCAD【作者】赵涛;盛党红;张永号;徐开芸【作者单位】南京工程学院自动化学院,江苏南京211167;南京工程学院自动化学院,江苏南京211167;南京工程学院自动化学院,江苏南京211167;南京工程学院自动化学院,江苏南京211167【正文语种】中文【中图分类】TP391.90 引言“电力电子技术”是电气工程及其自动化、工业自动化等相关专业的一门重要的专业基础课。
通过本课程的学习,可以使学生获得电力电子技术的基本理论和基本技能,打下坚实的基础。
其内容包括电路分析、波形分析和公式推导等部分,特点是电路结构复杂、波形多变和公式繁杂等。
我们将Matlab和PSpice等计算机仿真软件引入到“电力电子技术”的教学和实验中,可以提高学生学习的主动性,培养其应用能力和创新能力[1-3]。
笔者在以往计算机仿真技术教学实践过程中发现存在一些问题,主要有如下两个方面。
(1)学生在使用可视化软件进行仿真时,只关注电路的搭建和最后的输出波形,不能很好的利用公式对波形结果进行分析,当出现错误时,也不能有效地分析产生错误原因。
(2)学生掌握编程技术和模型构建能力不够自如,在仿真中对步长和解法器的设置及仿真过程出现不收敛等情况缺乏处置技巧。
为此,笔者在“电力电子技术”教学过程中,在Matlab和PSpice应用的基础上,还引入了MathCAD这一款交互式数学软件,为用户提供了文字处理、数学计算和图形及动画制作的集成工作环境。
mathcad在复杂线性稳态电路分析教学中的运用
Mathcad是一款常用、功能强大的计算工具,其具有非线性稳态电路分析的优势,在学习复杂线性稳态电路分析时非常重要。
本文将介绍如何使用Mathcad来进行复杂线性稳态电路分析教学。
Mathcad是一款以符号计算、数值计算和有效的数据可视化为特点的计算工具,它中的可视化功能能够使我们更直观的展示结果,便于我们更好的理解和分析。
它的非线性稳态电路分析功能能够让我们快速的搭建电路,迅速的计算电路各参数,更新电路图,绘制可视化图形,而且能够与其他工具实现交互功能,从而拓展更多的应用范畴。
在复杂线性稳态电路分析教学中,Mathcad的非线性稳态电路分析功能可以有效地提高学生的学习效率。
学生可以使用Mathcad快速搭建电路,掌握电路基本知识,并计算电路各参数,从而更好地掌握复杂线性稳态电路分析的内容。
此外,Mathcad还可以结合其他教学工具,如在线教学平台、试题软件、实验报告软件等,实现网络教学、多元化教学,让学生在实验、答题中能够更好地理解所学知识。
总之,Mathcad的非线性稳态电路分析功能在复杂线性稳态电路分析教学时非常重要,它可以显著提高学习效率,更便于我们更好的理解和分析,并可以与其他学习工具实现有效结合,从而加强学生的学习能力,提升教学质量。
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三相逆变器mathcad计算书
三相逆变器是一种电力电子设备,用于将直流电转换为交流电。
Mathcad是一种数学软件,可以用于进行工程计算和数据分析。
如
果你想要一个关于三相逆变器的Mathcad计算书,我可以为你提供
一些基本的计算步骤和公式,以便你在Mathcad中进行计算。
首先,三相逆变器的基本工作原理是将直流电压转换为交流电压。
在Mathcad中,你可以使用数学公式和符号来表示逆变器的工
作原理和计算过程。
你可以使用Mathcad中的向量和矩阵来表示三
相电压和电流,以便进行计算和分析。
在进行三相逆变器的计算时,你需要考虑到逆变器的拓扑结构、控制策略、功率器件参数等因素。
你可以在Mathcad中建立逆变器
的数学模型,并进行仿真和分析。
另外,你还需要考虑到逆变器的效率、失真、功率因数等性能
指标。
在Mathcad中,你可以编写公式和程序来计算这些性能指标,并进行优化设计。
总之,通过Mathcad进行三相逆变器的计算,你可以利用其强
大的数学计算和分析功能,快速准确地进行工程设计和优化。
希望这些信息能够帮助到你。
Mathcad在电路分析中的应用副标题区域孙国华2012年6月26日Mathcad在电路分析中的应用Mathcad简介在电路分析中的应用Mathcad基本操作Mathcad在电路分析中的应用什么是Mathcad?Mathcad是美国Mathsoft公司研究开发的一个著名的交互式数学应用软件,在教育,科研和经济等名的交式数学应用软件在教育科研和经济等众多领域内得到广泛的应用。
Mathcad具有计算,数据操作和工程设计工作所具有计算,数据操作和工程设计工作所需的所有求解能力和性能,功能极为强大。
Mathcad通过将计算,图表,文本和图像结合在一个文档中,从而支持知识撷取和公开。
个文档中从而支持知识撷取和公开Mathcad是数学应用软件,不是电路仿真软件不是电路仿真软件!Mathcad的主要功能Mathcad是一种交互式数值计算系统,当输入一个数学公式、方程组、矩是种交式数值计算系统当输入个数学公式方程组矩阵等,计算机将直接给出计算结果,而无须去考虑中间计算过程。
因而MathCad在很多科技领域中承担着复杂的数学计算,图形显示和文档处理,是工程技术人员不可多得的有力工具。
工程技术人员不可多得的有力工具Mathcad有五个扩展库,分别是求解与优化、数据分析、信号处理、图像处理和小波分析。
经过20年发展,Mathcad从早期的简单有限功能发展到现在的代数运算,线性及非线性方程求解与优化,常微分方程,偏微分方程,统计,金融,信号处理,图像处理等许多方面。
并提供丰富的接口可以调用第三方软件的功能,利于自行扩展和利用别的软件扩展功能。
能利于自行扩展和利用别的软件扩展功能Mathcad集编程,计算,显示,文档记录于一体。
主要计算功能有:代数运算、线性代数、微积分、符号计算、2D和3D图表、动画、函数、程序编写、逻辑运算、变量与单位的定义和计算等。
Mathcad与电子表格的对比电子表格Mathcad难以阅读自动执行过程没有单位管理传递工程知识对高级数学计算提供很少支持或未提供支持可追溯性Mathcad在电路分析中的应用Mathcad简介在电路分析中的应用Mathcad基本操作Mathcad在电路分析中的应用Mathcad工作界面菜单栏常用工具栏数学工具栏数学工具板工作区域Mathcad数学工具栏逻辑运算算术与代数运算编程函数图形希腊字母表符号运算向量与矩阵运算微积分运算计算求值Mathcad常用数学符号的输入+ 加号加号-减号* 乘号/ 除号^ 指数,如:输入2^10 得到210\平方根: 赋值,如要将3赋值给变量a,则键入a:3,得到a:=3; 数组的最后一个数字,如要建立数组b为1,3,5,7,9,则键入b:1,3;9,得到b:=1,3..9得到更多的符号输入见计算器(算术与代数运算)工具板Mathcad函数的定义(一)在Mathcad中定义函数非常方便,直接键入即可,如在中定义函数非常方便直接键入即可如F(x):=x2+2x+3定义之后,就可以直接调用并得到结果了F(2)=11如果是多变量函数,直接在变量中间加逗号即可如x(a,b,c)=a+b+c x(1,2,3)=6x(a b c)=a+b+c x(123)=6注意,与书写时不同,自变量一定要用括号括起来,如sinx一定要写成sin(x)(),,,有时输入的函数过长,可以换行,将光标移到需要换行的地方,使用组合键“Ctrl+Enter”即可。
Mathcad函数的定义(二)对于分段函数的定义,常用的关键字是“Add Line”,“if”和对于分段函数的定义常用的关键字是“”““otherwise”,这几个个关键字可以在编程工具板中找到。
分段函数的每一段需要分别定义在一个层次线里,鼠标点击编程工具板的“Add Line”,即可添加层次线,每个层次线都会出现一个占位符。
每个个符尝试点击“Add Line”,就会看到■■如果要定义函数Y(x),当x为正时,返回1;当x为0时,返回0;当x为负时,返回-1,可以Mathcad中进行如下定义;或者MathCAD中的等号Mathcad中一共有四种等号:‘:=’,‘=’,‘≡’,‘’。
中共有四种等号‘’‘’‘’‘‘:=’是赋值号,它将右边的数或者表达式赋予左边的变量或者函数,因此它的左边必须是一个变量或者函数名,右边是数值或者已经定义过的变量的表达式。
是普通意义下的等号,右边是等号左边的变量或者函数的计算结果‘=’是普通意义下的等号,右边是等号左边的变量或者函数的计算结果。
‘≡’是恒等号,恒等号用于定义全局变量,全局变量无论出现在工作页面的任何位置,都将对整个文件产生影响。
是逻辑等号,它设置个逻辑条件,用于逻辑表达式的判断,如果‘’是逻辑等号它设置一个逻辑条件用于逻辑表达式的判断如果等号左右两端相等,则结果为1(真),否则为0(假)。
如10 10=1,10 11=0 。
Mathcad X-Y绘图要绘制X-Y图,只需按图形工具板中的X-Y绘图按钮,即可得到一张空要绘制图只需按图形工具板中的绘图按钮即可得到张空白的二维图,然后键入对X轴和Y轴进行定义,即可得到图形。
如需要a2在-2到2的图形,先定义变量a:=-2,-1.99..2,然后按,得到空白图,分别在X轴定义处键入a,在Y轴定义出键入a2 ,即可得到下图。
Mathcad文本输入将十字光标移到需要建立文本的地方,然后使用按键”,即可插入一个文将十字光标移到需要建立文本的地方然后使用按键”即可插入个文本区,产生一个文本框,与数学区域的蓝色竖线光标不同,文本框中的竖线光标为红色,输入需要的文字后,用鼠标单击文本框外部即可。
通过鼠标拖动文本框右下角,可以调整文本框的大小。
在文本中,可以插入数学区域,方法是将光标移到需要插入的文本地方,然后执行菜单命令插入/数学区域,即出现占位符,然后在占位符处输入数学表达式即可。
插入占位符输入数学表达式Mathcad代数运算代数式的因式分解点击符号运算工具板factor,得到■factor→,在■处输入需要分解的代数式如:代数式的化简点击符号运算工具板simplify,得到得到■simplify→,在■处输入需要简化的代数式如:代数式的展开点击符号运算工具板expand,得到得到■expand→,在■处输入需要展开的代数式如如:Mathcad用Given-Find解方程Given-Find解方程的步骤:用解方程的步骤1)给方程中的未知量定义一个初始值;2)输入关键字given;3)在关键字given下面输入求解的方程或方程组,方程中的等号为逻辑等号;4)调用函数find(x,y,z,),然后按等号即可得到解;4)调用函数find(x y z…)然后按等号即可得到解;Given-Find模式求解是对函数进行迭代运算,逐步搜索方程的解,,求得的解只是近似解,定义不同的初始值,可能会得到不同的解。
如:改变初始值的话:if(cont,x,y)条件函数()当逻辑cont为真时,返回x,否则返回y,使用这个函数可以定义数学中普遍使用的分段函数。
例1:要求定义函数,返回a和b中大的值f(a,b):=if(a≥b,a,b)条件函数还可以通过嵌套来定义复杂的分段函数,但是嵌套的层数不宜过多。
例2:要求定义函数,如果x为正,返回x2+1;如果x为0,返回0;如果x为负例2要求定义函数如果为正返回+1如果为0返回0如果为负,返回-x2-1f(x):=if(x0,0,if(x >0,x2+1,-x2-1))数论函数gcd(a,b,c,…) lcm(a,b,c,…) mod(x,r)()()()gcd(a,b,c,…)为求最大公约数函数,它返回整数a,b,c,…的最大公约数。
例1gcd(15,12,6)=3lcm(a,b,c,…)为求最小公倍数函数,它返回整数a,b,c,…的最小公倍数。
lcm(a b c…)为求最小公倍数函数它返回整数a b c…的最小公倍数例2 lcm(7,28,35)=140mod(x,r)为求余函数,它返回x被r除后的余数,这里x和r均为实数。
例3 mod(123,12)=3截尾函数与舍入函数ceil(x) floor(x) trunc(x) round(x,n)截尾函数与舍入函数()()()()ceil(x)返回大于或者等于实数x的最小整数例1ceil(2.34)=3 ceil(-5.67)=-5floor(x)返回小于或者定于实数x的最大整数例2 floor(2.34)=2 floor(-5.67)=-6trunc(x)为取整函数,返回实数x的整数部分例3 trunc(2.34)=2 trunc(-5.67)=-5round(x,n)为四舍五入函数,n为四舍五入后小树部分的位数例4 round(2.3456,1)=2.3 round(2.3456,3)=2.346其它一些Mathcad内部函数:其它些内部函数三角函数sin(z) cos(z) tan(z) cot(z) sec(z) csc(z)反三角函数asin(z) acos(z) atan(z) cot(z) asec(z) ascs(z)双曲函数sinh(z) cosh(z) tanh(z) coth(z) sech(z) csch(z)反双曲函数asinh(z) acosh(z) atanh(z) acoth(z) asech(z) acsch(z) asinh(z)acosh(z)atanh(z)acoth(z)asech(z)acsch(z)排列组合函数permut(n,k) combin(n,k)复数函数Re(z) Im(z) arg(z) csgn(z) csignum(z)字符串函数concat(s1,s2,s3,…) strlen(S) num2str(x)等特殊函数erf(x) erfc(x) ibeta(a,x,y) fhyper(a,b,c,x)等Mathcad简介在电路分析中的应用Mathcad基本操作Mathcad在电路分析中的应用汽车电子因为其高安全的产品特性,在电子设计中需要提供WCA文档worst 汽车电子因为其高安全的产品特性在电子设计中需要提供文档case analysis。
Mathcad是非常适合WCA的数学分析工具,结合仿真工具的应用,可以提供比较完整的电路分析。
用Mathcad进行电路分析,制作WCA文档,可以用于以下分析计算;-电路参数的计算,如最大工作电流,功耗等-阀值的计算,如AD值判断范围等-判断结温是否超过极限-根据计算,对器件参数(值,公差等)进行选择仿真工具和数学分析工具的比较工具优点缺点-容易改变拓扑-不需要数学技巧-快速-对模型的依赖性比较高-需要仿真和建模的能力-很难解释和说明为什么会得仿真工具快速-可分析非直流的源(比如瞬态响应)-分析复杂电路很难解释和说明为什会得到这样的结果-比较难根据输入的变化分析对应的结果-完全可控更好的分析和说明-需要较高的电路水平和数学数学分析工具-更好的分析和说明-有利于客户或者工程师对电路的理解能力-费时,容易出错-较难对复杂的电路建模-实时分析多个参数的改变对结果的影响-易于作数据分析-有可能过度简化对象-瞬态较难分析基本信息参数定义分析计算变量的定义标题计算公式定义电气和环境信息版本信息计算过程元器件参数电路图计算结果功能描述分析结果及结论分析内容ABS_电源电路_2.1例1ABS 电源电路计算例2ABS_主动式轮速器(2态)接口电路计算例ABS 主动式轮速传感器接口电路计算谢谢!。