matlab电路仿真教程

第五章Simulink模拟电路仿真武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜§5.1 电路仿真概要5.1.1 MATLAB仿真V.S. Simulink仿真利用MATLAB编写M文件和利用Simulink搭建仿真模型均可实现对电路的仿真，在实现电路仿真的过程中和仿真结果输出中，它们分别具有各自的优缺点。

武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜ex5_1.mclear;V=40;R=5;Ra=25;Rb=100;Rc=125;Rd=40;Re=37.5;R1=(Rb*Rc)/(Ra+Rb+Rc);R2=(Rc*Ra)/(Ra+Rb+Rc);R3=(Ra*Rb)/(Ra+Rb+Rc);Req=R+R1+1/(1/(R2+Re)+1/(R3+Rd));I=V/Req武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜ex5_1武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜注意Simulink仿真中imeasurement模块/vmeasurement模块和Display模块/Scope模块的联合使用Series RLC Branch模块中R、C、L的确定方式R：Resistance设置为真实值Capacitance设置为inf（无穷大）Inductance设置为0C：Resistance设置为0 Capacitance设置为真实值Inductance设置为0L：Resistance设置为0Capacitance设置为inf Inductance设置为真实值武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜MATLAB方式：步骤：建立等效模型→模型数学化→编写M文件计算→得到运算结果优点：理论性强，易于构建算法、模型缺点：较复杂，对电路观测量更改时需更改M文件适用范围：大系统抽象和原理性建模Simulink方式：步骤：选取模块→组成电路→运行仿真→观测仿真结果 优点：直观性强，易于与实际电路对应，易于观察结果 缺点：理论性不强，对电路原理不能得到解析适用范围：具体电路仿真武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜5.1.2 Power System Blockset模块集及powerlib窗口Power System Blockset模块集是MATLAB中专用的电路仿真模块集，其中内含有Electrical Source、Elements等子模块库，而电路仿真常用的DC Voltage Source、Series RLC Branch、Current Measurement等模块都被包含在这个模块集中。

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。

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。

matlab电力电子仿真教程.pdfMATLAB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。

一、背景介绍三阶蔡氏电路是一种经典的电路结构，在信号处理、滤波等领域有着重要的应用。

利用MATLAB对三阶蔡氏电路进行仿真分析，可以帮助工程师和研究人员更好地理解电路的特性和行为，对于电路设计和优化具有重要意义。

二、三阶蔡氏电路的基本原理三阶蔡氏电路由三个积分器和两个比例放大器组成，是一种具有强大信号处理能力的电路结构。

它可以用于实现各种滤波器，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

在电子电路和通信系统中有广泛的应用。

三、MATLAB仿真环境的搭建1. 安装MATLAB软件，并确保其正常运行。

2. 新建一个MATLAB脚本文件，用于编写三阶蔡氏电路的仿真代码。

3. 导入必要的工具箱和函数库，确保能够进行电路仿真分析所需的基本操作和函数调用。

四、三阶蔡氏电路的参数设置1. 根据具体的电路结构和设计要求，设置电路的参数，包括电阻值、电容值、放大倍数等。

2. 考虑电路中可能存在的噪声以及非线性元件的影响，进行适当的参数修正和补偿。

五、三阶蔡氏电路的MATLAB仿真代码实现1. 编写三阶蔡氏电路的节点方程，建立电路的数学模型。

2. 利用MATLAB的数值计算工具，如ode45函数等，对电路进行仿真计算。

3. 对仿真结果进行分析和后处理，得到电路的频率响应、相位特性等重要信息。

六、仿真结果与分析1. 利用MATLAB绘制三阶蔡氏电路的幅频特性曲线和相频特性曲线，观察电路的频率响应特性。

2. 对比不同参数设置下的仿真结果，分析电路性能随参数变化的规律和特点。

3. 考虑电路可能存在的非线性特性，对其进行深入分析和讨论，为实际应用提供参考依据。

七、结论与展望通过MATLAB对三阶蔡氏电路的仿真分析，我们深入了解了电路的特性和行为。

这对于电路的设计和优化具有重要意义。

在未来的研究中，可以进一步探究电路在实际应用中的性能表现，以及对其进行更加精细的仿真和分析。

也可以考虑将仿真结果与实际测试数据进行对比，验证仿真模型的准确性和可靠性。

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。

一、概述Matlab作为一种功能强大的仿真软件，被广泛应用于电路仿真领域。

在进行电路仿真时，合理的参数设置对于模拟电路的仿真结果具有重要的影响。

本文将就Matlab仿真电路的参数设置进行详细的讨论，帮助读者更好地了解如何进行合理的参数设置，以获得准确和可靠的仿真结果。

二、仿真电路参数设置的重要性1. 电路参数对仿真结果的影响对于电路仿真来说，电阻、电容、电感等元件的参数设置直接影响到仿真结果的准确性。

合理的参数设置可以使得仿真结果更加接近实际电路中的情况，从而提高仿真结果的可靠性。

2. 参数设置对电路性能的分析通过合理的参数设置，可以方便地对电路的性能进行分析，比如电压、电流的波形、功率的分布等。

这对于电路设计者来说非常重要，可以帮助他们更好地了解电路的工作情况，从而进行进一步的优化和改进。

三、Matlab仿真电路参数设置的方法1. 参数设置前的准备工作在进行电路仿真之前，首先需要对电路进行建模，包括各个元件的连接方式、参数等。

建模的准确性对于仿真结果至关重要，因此需要在参数设置之前对电路的模型进行充分的验证和调试，确保模型的准确性。

2. 参数设置的流程在进行电路仿真时，需要对每个元件的参数进行合理的设置。

一般来说，可以按照以下步骤进行参数设置：(1) 选择合适的元件模型对于不同类型的元件，Matlab提供了多种模型可供选择，比如电阻可以选择理想电阻模型、非线性电阻模型等。

需要根据实际情况选择合适的模型。

(2) 设置元件的参数根据电路的实际情况，对每个元件的参数进行设置，包括电阻的阻值、电容的电容量、电感的电感值等。

需要根据实际情况进行合理的设置，避免出现参数设置不合理的情况。

(3) 设置仿真参数在进行仿真的时候，需要设置仿真的时间、步长等参数，以获得更加详细和准确的仿真结果。

3. 参数设置的注意事项在进行参数设置时，需要注意以下几点：(1) 参数的合理性参数的设置需要符合实际的电路情况，不能盲目地进行设置。

基于MATLAB的电路模型仿真应用实验报告系别：物理与信息技术系专业：电子信息科学与技术年级：09级姓名：学号：基于MATLAB的电路模型仿真应用实验指导书一、实验目的1、掌握采用M文件及SIMULINK对电路进行仿真的方法。

2、熟悉POWERSYSTEM BLOCKSET 模块集的调用、设置方法。

3．进一步熟悉M脚本文件编写的方法和技巧。

二、实验原理1、通过M文件实现电路仿真的一般仿真步骤为：(1)分析仿真对象——电路；（2）确定仿真思路——电路分析的方法；(2)建立仿真模型——方程；（3）根据模型编写出仿真程序；(3)运行后得到仿真结果。

2、采用SIMULINK仿真模型进行电路仿真可以根据电路图利用SIMULINK中已有的电子元件模型直接搭建仿真模块，仿真运行得到结果。

通过SIMULINK仿真模型实现仿真为仿真者带来不少便利，它免除了仿真者在使用M文件实现电路仿真时需要进行理论分析的繁重负担，能更快更直接地得到所需的最后仿真结果。

但当需要对仿真模型进行一定理论分析时，MATLAB的M 语言编程就有了更大用武之地。

它可以更令灵活地反映仿真者研究电路的思路，可更加灵活地将自身想法在仿真环境中加以验证，促进理论分析的发展。

因此，可根据自己的实际需要，进行相应的选择：采用SINMULIN模块搭建电路模型实现仿真非常直观高效，对迫切需要得到仿真结果的用户非常适用；当用户需要深刻理解及深入研究理论的用户来说，则选择编写M文件的方式进行仿真。

注意：本节实验的电路SINMULINK仿真原理，本节实验主要是应用提供的电路仿真元件搭建仿真模型，类似于传统仿真软件PSPICE的电路仿真方法。

采用SIMULINK进行电路仿真时元器件模型主要位于仿真模型窗口中SimPowerSystems节点下。

其中本次实验可能用到的模块如下：“DC Voltage Source” 模块：位于SimPowerSystems 节点下的“Electrical Sources”模块库中，代表一个理想的直流电压源；●“Series RLC Branch” 模块：位于SimPowerSystems 节点下的“Elements”模块库内，代表一条串联RLC 支路。

使用Matlab进行电网仿真的技巧电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，而电力系统的设计和运行需要通过仿真来验证其性能和稳定性。

Matlab是一种功能强大的数值计算软件，它提供了许多工具和函数，使得电网仿真变得更加容易。

本文将介绍一些使用Matlab 进行电网仿真的技巧，希望能够帮助读者更好地理解、分析和优化电力系统。

1. 电网建模在进行电网仿真之前，我们需要先对电网进行建模。

电网可以用节点和支路构成的图模型来表示。

节点表示电力系统中的各个设备或负载，支路表示节点之间的电气连接。

在Matlab中，我们可以使用节点-支路模型来描述电网，通过创建节点对象和支路对象来构建电网模型。

2. 电路方程的建立在电网仿真中，我们需要解电路方程来求解各个节点的电压和功率。

电路方程可以通过基尔霍夫电流法或基尔霍夫电压法建立。

对于大型电力系统，由于节点和支路的数量庞大，建立电路方程可能会变得复杂。

在这种情况下，我们可以借助Matlab的矩阵计算功能，使用矩阵方程来求解电路方程，简化计算过程。

3. 稳态和暂态分析电网仿真可以进行稳态和暂态分析。

稳态分析用于研究电网在不同负荷和故障条件下的工作状态。

而暂态分析则用于研究电网在发生故障后的过渡过程。

在Matlab中，我们可以通过设置电网的初始状态和外部条件，求解电路方程来进行稳态和暂态分析。

通过观察仿真结果，我们可以评估电网的性能和稳定性，并提出相应的优化方案。

4. 电力系统的可靠性评估电力系统的可靠性是衡量电网运行质量的重要指标。

在电力系统仿真中，我们可以通过引入概率模型和故障模型，对电网的可靠性进行评估。

Matlab提供了一些统计分析工具和函数，可以帮助我们对电网进行可靠性分析。

通过仿真结果，我们可以计算电网的可靠性指标，如平均停电时间和电气可用性，为电网规划和运行提供决策依据。

5. 电力系统的优化电力系统的运行优化是提高电网运行效率和经济性的重要手段。

在电力系统仿真中，我们可以通过引入优化算法和目标函数来优化电网的运行策略。

如何利用Matlab进行模拟电路设计和仿真测试引言：在电子技术领域，模拟电路设计及仿真测试起到了至关重要的作用。

Matlab作为一款功能强大的科学计算工具，具有丰富的工具箱和扩展性，能够帮助工程师们完成复杂的电路设计和仿真测试工作。

本文将介绍如何使用Matlab进行模拟电路设计和仿真测试，以及常用的工具箱和技巧。

一、Matlab的基本特点和优势1.1 Matlab的功能和应用领域Matlab是一种基于矩阵和数组的高级数学语言和环境，具有工程计算、数据可视化、算法开发和模拟仿真等多种功能。

在电子技术领域，Matlab可以用于电路设计和仿真测试、信号处理、图像处理等方面的工作。

1.2 Matlab的优势（1）易于学习和使用：Matlab采用了类似于C语言的语法，对于熟悉编程的工程师来说非常容易入手。

（2）强大的数学计算能力：Matlab集成了丰富的数学函数和算法，可以快速处理各类数学计算任务。

（3）丰富的工具箱和扩展性：Matlab提供了各种工具箱，包括Simulink、DSP System Toolbox、RF Toolbox等，可以满足不同领域的需求。

（4）强大的图形和可视化功能：Matlab支持二维和三维图形的绘制，可以帮助工程师更直观地理解和分析数据。

（5）良好的与硬件设备的接口：通过适配器和接口，Matlab可以与硬件设备进行连接，实现数据的实时采集和控制。

二、利用Matlab进行模拟电路设计2.1 电路设计的基本流程在进行模拟电路设计之前，我们需要先明确电路设计的基本流程。

一般而言，电路设计的流程可以分为需求分析、系统规划、电路设计、电路优化和验证等几个阶段。

在Matlab中，我们可以利用其丰富的工具箱和函数来完成这些任务。

2.2 电路设计所需的Matlab工具箱在Matlab中，有几个常用的工具箱适用于电路设计，包括Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱）、Control System Toolbox（控制系统工具箱）和Simulink（系统仿真工具箱）。