matlab在电路仿真剖析
三相桥式全控整流电路matlab仿真总结
三相桥式全控整流电路matlab仿真总结三相桥式全控整流电路是一种常用于工业领域的电力电子装置，它可实现对高压交流电进行整流，将其转化为直流电供给负载。
在本文中，我们将使用MATLAB 软件进行仿真分析，并一步一步解答相关问题。
【第一步：建立电路模型】首先，我们需要建立三相桥式全控整流电路的模型。
在MATLAB中，我们可以使用Simulink来进行电路建模。
打开Simulink界面，选择建立一个新的模型文件。
然后，选择信号源模块，设置输入电压的参数，例如频率、幅值等。
接下来，选择桥式全控整流电路模块，设置电路的参数，如电阻、电感、电容等。
最后，建立一个输出信号的示波器，以便观察电路中各节点的电压和电流波形。
【第二步：参数设置】在进行仿真前，我们需要设置电路的参数。
在三相桥式全控整流电路中，常见的参数有：输入电压的频率和幅值、电压和电流传感器的增益、电阻和电容的数值等。
根据实际需求，选择合适的数值进行设置。
【第三步：电路仿真】设置好电路的参数后，我们可以开始进行仿真分析了。
在Simulink界面，点击“运行”按钮，MATLAB将根据设置的参数自动进行仿真计算，得到电路中各节点的电压和电流波形。
同时，仿真过程中，Simulink还会显示实时的仿真结果，以便我们观察电路的动态特性。
【第四步：结果分析】得到仿真结果后，我们可以进行结果分析。
首先，观察电路中各节点的电压波形，了解电路的工作状态和稳定性。
然后，计算电路中的电流波形，分析电路的功率损耗和能效等指标。
最后，将仿真结果与实际应用需求进行对比，评估电路的性能和可靠性。
【第五步：参数优化】在分析结果的基础上，我们可以对电路的参数进行优化。
通过调节电路的电阻、电容等参数，以达到更好的性能指标。
在MATLAB中，我们可以使用优化算法进行参数优化，例如粒子群算法、遗传算法等。
经过优化后，再次进行仿真验证，评估优化效果。
综上所述，通过MATLAB软件进行仿真分析，可以快速、准确地评估三相桥式全控整流电路的性能指标。
基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析
基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析电力系统暂态稳定仿真分析是电力系统运行与控制中的重要内容之一、它通过模拟电力系统的暂态运行过程，分析系统在不同故障条件下的动态响应，评估系统的稳定性，并提供相应的控制与保护策略。
MATLAB作为一种功能强大的数学建模与仿真工具，被广泛应用于电力系统暂态稳定仿真分析中。
下面将分别从模型建立、仿真分析和结果评估三个方面，介绍基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析。
一、模型建立电力系统一般包括发电机、变电站、输电线路、负荷等元件。
在MATLAB中，可以通过建立系统的节点、支路和设备等模型，构建电力系统的仿真模型。
1.节点模型：电力系统的节点通常由发电机、负荷和母线组成。
在MATLAB中，可以通过定义节点的功率平衡方程和节点电压方程，建立节点模型。
2.支路模型：电力系统的支路一般包括输电线路、变压器和同步电动机等。
在MATLAB中，可以通过定义支路的电流-电压特性、阻抗和传输参数等，建立支路模型。
3.设备模型：电力系统的设备主要包括发电机、变压器和负荷等。
在MATLAB中，可以通过定义设备的功率-电流特性、阻抗和传输参数等，建立设备模型。
二、仿真分析建立电力系统的仿真模型后，可以使用MATLAB提供的仿真工具，进行仿真分析。
1.静态稳定分析：通过输入节点的电压和负载条件，计算各节点的电压和功率平衡，评估系统的静态稳定性。
2.动态稳定分析：在系统发生故障或负荷变化时，通过输入相应的故障或负荷变化信号，模拟系统的动态响应，并分析系统的中断时间和振荡特性等。
3.频域分析：通过对系统的输入和输出信号进行频谱分析，研究系统的频率特性和谐波性能，并评估系统的抗扰性能。
三、结果评估完成仿真分析后，需要对结果进行评估和优化。
1.稳定性评估：通过对系统的动态响应进行分析，评估系统在不同故障条件下的稳定性，并确定系统的稳定边界和临界条件。
2.控制与保护优化：根据仿真结果，确定适当的控制与保护策略，提高系统的稳定性和可靠性。
Matlab技术电路设计实例分析
Matlab技术电路设计实例分析引言Matlab作为一种非常强大的数学计算软件，不仅在科学研究领域有广泛应用，同时在工程设计和电路分析方面也发挥着重要作用。
本文将通过一系列实例来说明Matlab在电路设计中的应用，并分析其技术优势。
第一部分：Matlab在电路模拟中的应用电路模拟是电路设计中一个必不可少的环节。
Matlab提供了强大的电路模拟工具，可以快速而准确地分析电路的性能。
以一个简单的RC滤波器为例，我们可以利用Matlab进行频率响应的模拟和分析。
首先，我们需要设置RC滤波器的参数，包括电阻和电容的取值。
然后，利用Matlab的控制系统工具箱中的函数，可以很方便地建立RC滤波器的传递函数模型。
接下来，我们可以使用Matlab绘制该滤波器的频率响应曲线，并通过参数调整来实现滤波器性能的优化。
通过以上实例，我们可以看到Matlab在电路模拟中的便捷性和准确性。
其强大的计算能力和丰富的工具箱使得电路设计师可以快速进行性能分析和优化，大大提高了设计效率。
第二部分：Matlab在电路布局中的应用除了电路模拟，电路布局也是电路设计中不可或缺的一环。
在电路布局中，我们需要考虑电路元件之间的连接以及信号的传输效果。
Matlab提供了一系列布局设计工具，可以帮助我们完成电路的布局设计。
以一个简单的放大器电路为例，我们可以利用Matlab的电路布局设计工具箱，将电路元件按照特定的规则进行布局。
具体来说，我们可以设置元件的排列方式、位置和连接规则，并通过Matlab的仿真功能来验证布局的性能。
通过以上实例，我们可以看到Matlab在电路布局中的灵活性和可靠性。
其强大的布局设计工具和仿真功能使得电路设计师可以更好地控制和优化电路的布局效果，从而提高电路的性能和稳定性。
第三部分：Matlab在噪声分析中的应用在电路设计中，噪声分析是一个非常重要的环节。
噪声分析可以帮助我们评估电路的抗噪声性能，从而提高电路的可靠性和稳定性。
matlab在电路中的应用
matlab在电路中的应用
MATLAB是一种功能强大的数学软件工具，广泛应用于科学、工程和技术领域。
在电路原理中，MATLAB可以用于解决电路的分析、建模和仿真问题。
它提供了丰富的函数库和工具箱，能够帮助工程师快速有效地进行电路设计和优化。
具体来说，MATLAB在电路分析中的应用包括但不限于以下几个方面：
1.电路建模：MATLAB提供了各种电路元件和电路模型，可以根据实际需求建立电路模型。
2.电路分析：MATLAB可以对电路进行时域和频域分析，计算电流、电压、功率等参数，以及进
行稳定性分析。
3.电路仿真：MATLAB可以进行电路仿真，模拟电路的工作过程，帮助工程师更好地理解电路的
工作原理，优化电路设计。
4.信号处理：MATLAB可以进行信号处理，如滤波、频谱分析等，帮助工程师更好地处理电路中
的信号。
5.控制系统设计：MATLAB可以进行控制系统设计和分析，如PID控制、状态反馈控制等，帮助
工程师设计更高效的控制系统。
总之，MATLAB在电路分析中具有广泛的应用，可以帮助工程师更好地理解和设计电路。
matlab仿真实验报告
matlab仿真实验报告Matlab仿真实验报告引言：Matlab是一种广泛应用于科学和工程领域的数值计算软件，它提供了强大的数学和图形处理功能，可用于解决各种实际问题。
本文将通过一个具体的Matlab 仿真实验来展示其在工程领域中的应用。
实验背景：本次实验的目标是通过Matlab仿真分析一个电路的性能。
该电路是一个简单的放大器电路，由一个输入电阻、一个输出电阻和一个放大倍数组成。
我们将通过Matlab对该电路进行仿真，以了解其放大性能。
实验步骤：1. 定义电路参数：首先，我们需要定义电路的各个参数，包括输入电阻、输出电阻和放大倍数。
这些参数将作为Matlab仿真的输入。
2. 构建电路模型：接下来，我们需要在Matlab中构建电路模型。
可以使用电路元件的模型来表示电路的行为，并使用Matlab的电路分析工具进行仿真。
3. 仿真分析：在电路模型构建完成后，我们可以通过Matlab进行仿真分析。
可以通过输入不同的信号波形，观察电路的输出响应，并计算放大倍数。
4. 结果可视化：为了更直观地观察仿真结果，我们可以使用Matlab的图形处理功能将仿真结果可视化。
可以绘制输入信号波形、输出信号波形和放大倍数的变化曲线图。
实验结果：通过仿真分析，我们得到了以下实验结果：1. 输入信号波形与输出信号波形的对比图：通过绘制输入信号波形和输出信号波形的变化曲线，我们可以观察到电路的放大效果。
可以看到输出信号的幅度大于输入信号，说明电路具有放大功能。
2. 放大倍数的计算结果：通过对输出信号和输入信号的幅度进行计算，我们可以得到电路的放大倍数。
通过比较不同输入信号幅度下的输出信号幅度，可以得到放大倍数的变化情况。
讨论与分析：通过对实验结果的讨论和分析，我们可以得出以下结论：1. 电路的放大性能：根据实验结果，我们可以评估电路的放大性能。
通过观察输出信号的幅度和输入信号的幅度之间的比值，可以判断电路的放大效果是否符合设计要求。
matlab在电路分析和仿真中的应用
MATLAB/SIMULNK的主要产品及其相互关系
2024/7/15
MATLAB的优点
• 1. 容易使用 • 2. 可以由多种操作系统支持 • 3. 丰富的内部函数 • 4. 强大的图形和符号功能 • 5. 可以自动选择算法 • 6. 与其他软件和语言有良好的对接性
2024/7/15
2024/7/15
Matlab 的安装
2 输入名字和公司名称 3 在第三个空白处(PLP)输入软件的序列号sn 4 继续安装，直到安装完成。
2024/7/15
5 安装帮助 将安装目录中的help文件夹替换为安装包中的 help文件夹
MATLAB 7用户界面概述
MATLAB 7的用户界 面主要包括以下三个 方面的内容： • MATLAB 7的主菜单 • MATLAB 7的工具栏 • MATLAB 7的窗口
matlab自定义的函数文件称内置函数文件
调用内置函数的方法：使用函数名并给出相应的入 口、出口参数即可。
例如：sin.m函数——用type sin查不到。
调用格式：y=sin(2*x)
1
实际应用中：
0.8
x=0:2*pi/180:2*pi;
0.6
y=sin(2*x)
0.4
0.2
plot(x,y)
0
-0.2
2024/7/15
-0.4
-0.6
取R=255欧，L=125uH，C=6800pF，则：
H (s)
sRC s2LC sRC
1
85s2
1734000s 1734000s
1014
m文件如下： % LCR串联谐振电路 R=255; L=125*10^(-6); C=6800*10^(-12);
基于Matlab 的电力系统故障的仿真分析
基于Matlab 的电力系统故障的仿真分析计算机仿真技术已成为电力系统研究、规划、设计和运行等各个方面的重要方法和手段,由于Matlab 具有很良好的开发性、高效的数据仿真分析, 特别是信号处理和直观的图形显示功能,且Matlab/ Simulink 环境下的PSB 模型库及Simulink强大的二次开发功能和丰富的工具箱,能快速而准确地对电路及更复杂的电气系统进行仿真、计算. 因此,它已成为电力科研工作者和工程技术人员应用它来进行电力系统有关问题的仿真分析和辅助设计的理想工具.文章介绍了Matlab/ Simulink 的基本特点及应用Matlab 进行电力系统仿真分析的基本方法和步骤,探讨了综合利用其Simulink 环境、电力系统模块库和相关工具进行电力系统的控制设计和仿真分析,通过对具有同步发电机光控励磁系统的电力系统故障仿真分析,说明了Matlab 在电力系统仿真中强大的功能.1 应用Matlab/ Simulink 进行电力系统仿真分析的基本方法1. 1 Simulink 环境下仿真工具图形编辑器( Power System Blockset 以下简称PSB) 是一个图形编辑器工具,在Simulink 环境下能建立电力系统原理并进行仿真计算. PSB 库提供了电力系统仿真通用的元件和装置,包括RLC支路和负载、变压器、传输线、避雷器、电机、电力电子装置等. 只需通过点击和拖放PSB 库内的模型即可建立用户所需要的电力系统仿真原理图,并利用模型元件的对话框来设置相关参数. 使用Simulink 提供的示波器模型,可显示观测点处的仿真结果及其波形.1. 2 模型库根据电力系统各种电气设备特性,可将PSB 库内的模型分为电源、元件、电力电子器件、电机、连接器和测量等部分. 元件包括单相RLC 支路和和负载模块、变压器、互感器、π型传输线、避雷器、断路器、n 相分布参数线路模型等. 利用Simulink 二次开发功能,可方便地编辑出更复杂的元件模型和集成参数对话框. 电力电子包括通用的半导体元件,每个元件(除二极管外) 都有门极控制输入端和Simulink 输出端,可显示开关的电压和电流值. 电机包括简化的和详细的同步电机、异步电机、励磁机、永磁同步电机和涡轮机等. 每个模块有一个Simu2link 输出来显示内部变量状态值.1. 3 仿真方法和步骤Matlab 实现对电力系统的仿真和分析至少有二种独立的方法.1) 传统的编程方法,即通过大量的代码来实现电力系统的建模、稳态计算和暂态分析等等;但由于Matlab 提供了用户可以直接调用已有的高性能数值计算. 如矩阵求逆、数值微积分等等,较使用C 或Fortran 语言开发其源程序却要简洁得多,可节省大量内存空间和开发时间.2) Simulink 平台上进行仿真分析,按建模方法分为器件级仿真(又称为物理建模) 和系统仿真(又称为数学建模) . 其中器件级仿真是利用Mat2lab 的PSB 中固有元件模型构建新元件的物理模型,该方法一般适用于探讨元件的内部性能;系统仿真是利用MatlabPSimulink 中的控制模块来构建新元件的数学模型,该方法是研究元件的外部特性. 在MatlabPSimulink 平台上,借助于鼠标点击和拖放以及一些必要的参数设置即可实现对电力系统的稳态和暂态分析,并可方便地研究各种先进的控制方法对电力系统的控制效果. 实际上,在实际应用中,特别是对复杂电力系统的仿真分析,两种方法通常交替融合使用.应用Matlab 进行电力系统仿真的主要步骤为:a 系统模型的建立;b 设置仿真参数和控制算法的实现;c 进_______行动态仿真(包括稳态分析和暂态仿真) ;d 结果分析.2 仿真实例使用Matlab6. 0 的Simulink 建立单机对无穷大系统的仿真模型如图(1) 所示.单机即光控励磁图1 光控励磁同步发电机系统故障模型系统同步发电机[1 ] ;无穷大系统模型,用powerlib中inductive source with neutral 模块表示;发电机模型(synchronous machine) 、变压器模型(linear trans2formerd ,yg) 以及调速系统模( hydraulic turbineand governor 即HTG) ;系统负荷10mV;故障时间由Timer 模块控制. powergui 模块中的machine loadflow ;Bus type 为pv generator ;仿真参数如下:同步发电机容量200MW ;UAB = 15. 75kV;变压器容量240MVA;电压变比15. 75kVP230kV.其仿真结果:当Fault 模块为单相故障时,模块内部构成如图2 (a) 所示,以A 相故障为例.其中负荷为10MW, 选择SimulationPStart 按钮,开始仿真. 在t = 1s 发生故障切除后母线电流、电压波形,用Matlab6. 0 中Subplot 及Plot 命令绘出仿真结果,如图3 (a) 所示.当Fault 模块为两相接地故障时,见图2 (b) ,以A、B 两相短路,测得A 相电压、电流波形,如图3 (b) 所示.当Fault 模块为三相接地故障时,见图2 (c) ,测得A 相电压、电流波形,如图3 (c) 所示.由上述三种短路故障时的仿真波形图可看出光控励磁系统同步电机- 无穷大系统在故障过程中的动态响应过程,恢复正常运行时的电压基准值相对稳定.图2 Fault 模块故障模型图3 故障电压波形图压力锅的强度就由该部位控制. 从计算结果可以看到,当锅内压力为80KPa 时,牙边缘处的应力是88. 7MPa ,而当锅内压力达到泄压压力160KPa 时,该处的应力达到177. 4MPa. 因此,如何降低锅牙处的应力成为压力锅设计与分析的一个焦点.3) 压力锅其余部位的应力在表1 中均不大.如,当锅内压力达到160KPa 时,锅底部分的应力是34. 3MPa ,牙槽部分是47. 4MPa ,离材料的极限应力较远,具有较多的安全储备. 但若考虑到压力锅长期使用下的疲劳以及锅底受热部分在高温下材料性质的降低,则该应力也就是恰当的应力水平了.4 结论利用有限元软件ANSYS 对压力锅进行了三维应力分析,部分数据与薄壁圆桶计算结果对比,本文计算结果是可靠的. 牙体及附近是压力锅的最大应力所在部位,其最大应力在报警压力时达到177MPa ,当锅内压力进一步增大时,该应力还将增加,直至达到屈服应力和破坏应力而造成压力锅“爆锅”. 因此,在压力锅设计时,应对牙部仔细分析,以降低牙部的应力,增加压力锅的安全性.参考文献:[1 ] GB13623～2003 ,铝压力锅安全及性能要求[ S] .[2 ] 王勖成,邵敏. 有限单元法基本原理和数值方法[M] 北京:清华大学出版社. 1997. 97～98.[3 ] 刘鸿文. 材料力学[M] . 北京:高等教育出版社,1992.285～289.[4 ] 龚曙光. ANSYS 工程应用实例解析[M] 北京:机械工业出版社,2003. 103～117.(上接第47 页)结论通过对整个系统的仿真,可以得到以下结论:1)Matlab6. 0 中的PSB 是一种专门应用于电力系统动态仿真的工具箱,其中的电力系统的元件模型相当丰富,模糊逻辑控制可通过工具箱中用户界面建立的模糊推理系统FIS(Fuzzy InferenceSystem) 来实现,用户还可以利用Matlab 本身的一些工具来建立自定义模型.2) 当改变元器件本身的参数,如电机的功率、转子和定子的电阻、电感,负载的功率、变压器的容量等,就能实现对电力系统不同工况下运行过程的仿真分析,便于对不同参数和负载情况进行比较.3) 利用Matlab 可以方便地进行电力系统潮流计算、稳态分析、暂态仿真和新元件的设计及测定. 界面灵活、开放直观、互动性强等优点.4) 由于PSB 简化了开关元件的处理,认为是理想模型,在提高仿真速度、简化电路设计的同时,对系统的暂态过程描述不够精确.参考文献:[1 ] 盛义发,邓国扬,王浩宇,等. 同步发电机新型励磁系统的研究[J ] . 南华大学学报,2002 (4) :24～27.[2 ] 邓国扬,盛义发. 基于MatlabPSimulink 的电力电子系统的建模与仿真[J ] . 南华大学学报,2003 (1) :1～6.[3 ] 清源计算机工作室.Matlab6. 0 基础及应用[M] . 北京:机械工业出版社,2001.[4 ] 何仰赞,温增银,汪馥英,等. 电力系统分析[M] . 武汉:华中理工大学出版社,1996.。
浅谈Matlab在电路分析中的应用
浅谈Matlab在电路分析中的应用电路分析是电子技术领域中十分重要的一个研究领域，它主要涉及电路的建模、分析和设计等方面。
在这个领域中，为了使电路的设计和分析更加精确和高效，人们常常使用各种计算工具，其中Matlab被广泛应用于电路分析领域。
第一，Matlab在电路分析中的应用Matlab是一种数学计算和分析工具，其内置了许多用于电路分析的工具箱，如“电子工具箱”，“信号处理工具箱”和“控制系统工具箱”等。
在电路分析中，Matlab可用于建立电路模型、进行电路仿真、优化电路性能等方面。
首先，Matlab可用于建立复杂的电路模型。
通过Matlab中的电路模型库，使用者可简单地建立各种电路模型，如传输线、滤波器、功率放大器等。
用户也可以通过编程的方式来建立模型，使用者可以通过编写自己的电路模型，精确地描述电路的行为。
其次，Matlab能够进行电路仿真。
用户可以使用Matlab内置的仿真器或仿真工具箱来进行电路仿真。
仿真可以用于确定电路的性能，验证电路设计，同时可以更好地理解电路中各种元件和系统的作用。
此外，通过使用Matlab进行优化，用户可以优化设计的电路，以获得更好的性能。
例如，可以使用优化工具箱来查找电路设计中的最佳组合，并使用这些最佳组合来最小化多种性能指标，如功率消耗、带宽等。
这些优化工具在电路设计的早期阶段中特别有用，可以帮助工程师快速评估设计方案。
第二，Matlab在电路分析中的优点Matlab在电路分析领域中的应用具有以下优点：1、Matlab内置电路仿真工具及其工具箱，可以比其他软件简单高效的完成电路分析任务，特别是对于大规模复杂电路的分析仿真上，Matlab具有明显优势。
2、Matlab强大的计算和分析能力，将电路分析中的分析与计算总是同时进行，而不必繁琐地编写计算式，这提高了分析效率和准确性。
3、Matlab内置的可视化工具，能够帮助用户更加直观地理解电路仿真结果，将分析结果直接呈现在图表中，可以大大方便用户的使用。
Matlab中的模拟电路设计与分析方法
Matlab中的模拟电路设计与分析方法Matlab作为一种功能强大的工具，被广泛应用于各个领域的科学研究和工程实践中。
在电路设计与分析方面，Matlab也拥有丰富的功能和工具，能够帮助工程师和研究人员有效地进行模拟电路设计与分析。
本文将介绍Matlab中的模拟电路设计与分析方法，并探讨其在实际工程中的应用。
一、Matlab在模拟电路设计中的基本功能Matlab作为一款强大的数学软件，具备了各种常用的数学计算和分析功能。
在模拟电路设计中，Matlab可以用于电路参数的求解、电路性能的优化、电路模型的建立等多个方面。
其中，Matlab中的符号计算工具箱可以帮助工程师和研究人员求解电路参数，并进行电路的数值仿真。
此外，Matlab还提供了可视化工具，能够帮助用户直观地观察电路的性能和波形。
这些基本功能使得Matlab成为了模拟电路设计中不可或缺的工具。
二、Matlab在电路参数求解中的应用在电路设计中，往往需要求解一些特定的电路参数，例如电压、电流、功率等。
Matlab提供了强大的符号计算工具箱，能够帮助工程师和研究人员解析地求解这些参数。
通过使用符号计算工具箱，用户可以输入电路的拓扑结构和电路元件的参数，然后通过求解方程组的方式得到所需的电路参数。
这种求解方法可以大大提高电路设计的效率，并且具有较高的精度。
三、Matlab在电路性能分析中的应用在电路设计过程中，往往需要对电路的性能进行分析和优化。
Matlab提供了各种数学分析工具和优化算法，能够帮助用户有效地进行电路性能分析。
例如，工程师可以利用Matlab中的频域分析工具对电路的频率响应进行分析，从而了解电路在不同频率下的性能。
此外，Matlab还提供了极点分析工具和优化算法，可以帮助用户对电路参数进行优化，从而改善电路的性能。
四、Matlab在电路模型建立中的应用电路模型的建立是电路设计的关键环节之一。
Matlab提供了模拟电路建模工具箱，用户可以利用该工具箱快速建立电路模型，并进行参数设置和仿真分析。
用MATLAB对RC、RL电路进行分析
题目：用MATLAB 对RC 、RL 电路进行分析摘要： MATLAB 是美国Mathworks 公司开发的大型软件包，是MATrix LABoratory 的缩略语。
目前，MATLAB 广泛应用于线性代数、高等数学、物理、电路分析、信号与系统、数字信号处理、自动控制等众多领域，是当前国际上最流行的科学与工程计算的工具软件。
MATLAB 功能强大并且同其它高级语言相比具有语法规则简单、容易掌握、调试方便等特点。
Simulink 是MATLAB 软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包。
MATLAB 具有强大的图形处理功能、符号运算功能和数值计算功能。
其中系统的仿真（Simulink ）工具箱是从底层开发的一个完整的仿真环境和图形界面。
在这个环境中，用户可以完成面向框图系统仿真的全部过程，并且更加直观和准确地达到仿真的目标。
本次主要介绍基于MATLAB 的一阶动态电路特性分析。
关键字：MATLAB ；仿真；图形处理；一阶动态电路。
一. RC 串联电路1.1 RC 串联电路的零输入响应动态电路中无外施激励电源，仅由动态元件初始储能所产生的响应，称为动态电路的零输入响应。
在图1所示的RC 电路中，开关S 打向2前，电容C 充电，U u u C R =+。
当开关S 打向2后，电压C R u u =，电容储存的能量将通过电阻以热能的形式释放出来【2】。
图1 RC 电路的零输入响应电路分析：由图可知 t RC o e R U i 1-=， t RC o C R e U u u 1-== t RC o R e R U R I p 222-==，t RC o C C e R U iu p 22-== 在MATALAB 的M 文件编写以下程序:U0=40;R=10;C=0.5; %输入给定参数U1=10;R1=5;C1=0.5; %输入给定参数t=[0:0.1:10]; %确定时间范围Uc1=U0*exp(-t/(R*C));Uc2=U1*exp(-t/(R*C)); %电容电压值Ur1=U0*exp(-t/(R*C));Ur2=U1*exp(-t/(R*C)); %电阻电压值I1=U0/R*exp(-t/(R*C));I2=U1/R*exp(-t/(R*C)); %计算电流值Pc1=U0^2/R*exp(-2*t/(R*C));Pc2=U1^2/R*exp(-2*t/(R*C)); %电容功率值 Pr1=U0^2/R*exp(-2*t/(R*C));Pr2=U1^2/R*exp(-2*t/(R*C)); %电阻功率值 figuresubplot(5,1,1);plot(t,Uc1,t,Uc2); title('Uc(t)的波形图')subplot(5,1,2);plot(t,Ur1,t,Ur2); title('Ur(t)的波形图')subplot(5,1,3);plot(t,I1,t,I2); title('I(t)的波形图')subplot(5,1,4);plot(t,Pc1,t,Pc2); title('Pc(t)的波形图')subplot(5,1,5);plot(t,Pr1,t,Pr2); title('Pr(t)的波形图')波形仿真图：图2 RC 串联电路零输入响应特性曲线蓝线表示U0=40;R=10;C=0.5情况下的特性曲线绿线表示U1=10;R1=5;C1=0.5情况下的特性曲线1.2 RC 串联电路的直流激励的零状态响应零状态响应就是电路在零初始状态下（动态元件初始储能为零）由外施激励引起的响应。
使用MATLAB进行电路设计和分析
使用MATLAB进行电路设计和分析引言电路是现代科技的基础，无论是在电子设备、通信系统还是能源系统中，电路都扮演着重要的角色。
为了提高电路设计的效率和准确性，工程师们常常通过计算机软件进行电路设计和分析。
MATLAB作为一种强大的数学软件，被广泛应用于电路设计和分析领域。
本文将介绍如何使用MATLAB进行电路设计和分析，并探讨一些常见的电路设计技巧和问题。
1. 电路分析的基本原理在开始介绍如何使用MATLAB进行电路设计和分析之前，我们首先需要了解一些电路分析的基本原理。
电路分析的目标是通过对电路中各个元件和节点的电流和电压进行计算，来获得电路的性能特性。
基本的电路分析方法有两种：基尔霍夫定律和节点分析法。
1.1 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析中最基本的定律之一，它包括了两个定理：基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
基尔霍夫电流定律指出，在一个电路中，进入某一节点的电流等于离开该节点的电流的代数和。
基尔霍夫电压定律则指出，在一个电路中，闭合回路中各个电压的代数和等于零。
这两个定律为我们分析电路提供了重要的依据。
1.2 节点分析法节点分析法是一种常用的电路分析方法，它利用基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，将电路转化为一系列节点间的线性方程。
通过求解这些方程可以得到电路中各个节点的电压，从而得到电路的性能特性。
节点分析法需要对电路进行分析和简化，以确定电路中各个节点的电流和电压。
2. 使用MATLAB进行电路设计MATLAB提供了强大的工具和函数，用于电路设计和分析。
在使用MATLAB进行电路设计时，我们可以利用其数学和图形绘制功能，以及更高级的工具箱进行电路模拟和优化。
2.1 电路建模在进行电路设计之前，我们需要对电路进行建模。
电路建模是将实际的电路转化为数学模型的过程，可以使用MATLAB中的电路建模函数来实现。
常见的电路元件，如电阻、电容和电感等，都可以通过使用内置的元件模型函数进行建模。
如何使用Matlab进行电路仿真与分析
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。
基于Matlab的Boost电路仿真分析及其试验研究
图*
空间状态平均法的 "##$% 变换器仿真模型
*+,+& 电路分析法 电路 分 析 法 就 是 对 "##$% 电 路 的 开 通 和 关 断 （如图 & 所示）的两个阶段分别应用电路理论，对 节点应用节点电流分析，对回路采用回路电压分析
图& "##$% 电路的拓扑电路
（)）( 关断
（ ’） ( 开通
《电工技术杂志》!""# 年第 $" 期
・电力电子 ・
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
基于 !"#$"% 的 &’’(# 电路仿真分析及其试验研究
胡 兵
!""##$） （同济大学电气工程系 摘 要
对 %&&’( 电路的开关过程进行了详细的分析，应用 )*(+*, 的三种分析方法分别进行 了仿真，结果一致且与理论相符。最后应用 -.#/.!/01) 调 制 芯 片 研 制 一 套 输 入 2"3、输 出 #""3 的 !4/51 的样机进行了试验研究。 关键词 %&&’( 变换器 )*(+*, 仿真 -.#/.!/ 01) 用户文件可以作为 )*(+*, 的库函数来调用，因而用 户可以根据自己的需要方便地建立和扩充新的库函 数。另外，为了充分地利用 <&=(=*>、 . 语言的现有 资源，通过建立 )?@ 文件的形式混合编程，可方 便地调用有关的 <&=(=*>、 . 语言的子程序。 （#） )*(+*, 中提供了系统模型图形输入与仿真 工具— — — ABC9+B>5。 （D）大量的 )*(+*, 配套工具箱和友好操作界面 图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方 向。)*(+*, 中的 ABC9+B>5 给科研人员提供了用自己 擅长的 .86 方法 来 实 现 系 统 的 仿 真 工 作。 )*(+*, 提供了大量有用的工具箱。同时它允许用户自己开 发特定用途的工具箱。
基于MATLAB的电路分析
基于MATLAB的电路分析电路分析是电子工程学习的基础，它用于研究电子元件和电路在电路中的工作原理和特性。
在过去，电路分析通常依赖于手工计算和使用计算机软件进行仿真。
而现在，使用MATLAB进行电路分析已经成为一种常见的方法。
MATLAB是一个强大的数值计算和仿真工具。
它提供了一系列的函数和工具包，可以用于解决各种电路问题，包括电流、电压、功率和阻抗等。
使用MATLAB进行电路分析的主要优势是它提供了高度集成的环境，可以将设计、建模、仿真和数据分析等过程整合在一起。
在MATLAB中进行电路分析的第一步是建立电路模型。
这可以通过使用MATLAB的电路建模工具箱来实现。
通过选择适当的元件模型和连接它们的方式，可以构建一个完整的电路模型。
在电路模型建立完成后，可以通过MATLAB的电路分析工具箱来进行电路分析。
这些工具能够计算电路中各个节点和元件的电流、电压和功率等参数。
通过对这些参数进行计算和分析，可以研究电路的工作原理和特性。
MATLAB还可以用于电路的参数优化和故障诊断。
通过使用MATLAB的优化工具箱，可以对电路中的元件数值进行优化，以达到设计要求。
同时，通过比较仿真结果和实测数据，可以使用MATLAB的统计分析工具箱进行故障诊断和改进。
此外，MATLAB还提供了一系列的绘图和数据可视化工具，可以将电路分析过程中产生的数据进行可视化。
这样可以更直观地理解电路行为，并更好地进行数据分析。
总结起来，基于MATLAB的电路分析提供了一种高度集成的环境，用于电子元件和电路的建模、仿真和分析。
它可以用于电路设计、优化和故障诊断等应用。
通过MATLAB的强大功能和易于使用的界面，电路分析变得更加高效和方便。
基于MATLAB的电力电子技术仿真分析.
《电力电子技术》课程设计报告题目：基于MATLAB的电力电子技术仿真分析院（系）：机电与自动化学院专业班级：电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导教师：2014年1月13日至2014年1月17日华中科技大学武昌分校电力电子技术课程设计任务书课程设计成绩评定表目录1课程设计目的 (1)2课程设计主要内容 (1)3课程设计题目描述与要求 (1)3.1课程设计题目描述 (1)3.2课程设计要求 (2)4 各电路的建模与仿真 (2)4.1单相半波可控整流器 (2)4.2晶闸管三相桥式整流电路 (9)4.3Boost变换器 (16)4.4相位控制的晶闸管单相交流调压器 (19)5课程设计总结 (22)1 课程设计目的通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：（1）培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料；（2）培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力；（3）培养学生运用知识的能力和工程设计的能力；（4）提高学生课程设计报告撰写水平；（5）提高学生通过实验测试、研究分析和完善设计的水平。
2 课程设计主要内容（1）晶闸管的仿真模型及以单相半波整流器为例，说明晶闸管元件应用系统的建模与仿真方法。
（2）晶闸管三相桥式整流带电阻性负载时系统的建模与仿真。
（3）绝缘栅双极型晶体管元件的仿真模型及一个由IGBT元件组成的Boost变换器的建模与仿真。
（4）相位控制的晶闸管单相交流调压器带电阻性负载时系统的建模与仿真。
3 课程设计题目描述与要求3.1课程设计题目描述本次课程设计包含了六个内容的建模与仿真：1．晶闸管的仿真模型及以单相半波整流器为例，说明晶闸管元件应用系统的建模与仿真方法；2．晶闸管三相桥式整流系统的建模与仿真；3. 可关断晶闸管的仿真模型及以可关断晶闸管元件组成的Buck变换器为例的仿真过程；4．绝缘栅双极型晶体管元件的仿真模型及一个由IGBT元件组成的Boost变换器的建模与仿真；5．相位控制的晶闸管单相交流调压器系统的建模与仿真；6．晶闸管三相半波有源逆变器的建模与仿真。
基于MATLAB的电路分析
基于MATLAB的电路分析MATLAB是一种用于科学计算和工程应用的高级计算机语言和环境。
它提供了许多功能强大的工具，可以用于电路分析和模拟。
使用MATLAB进行电路分析可以帮助工程师和研究人员快速而准确地分析和设计电路。
在MATLAB中，电路分析可以通过多种方法和工具来完成。
以下是一些基于MATLAB的电路分析的方法和工具：1.电路建模和仿真：在MATLAB中，可以使用Simulink工具箱来建立电路的数学模型，并进行仿真。
Simulink提供了丰富的电路元件库，可以轻松地建立复杂的电路模型。
通过在模型中添加适当的输入信号和参数，可以模拟电路的响应，并分析电路的性能。
2.网络方程求解：利用MATLAB的符号计算工具箱，可以求解复杂电路中的网络方程。
符号计算工具箱可以自动化地进行符号计算，可以求解电路中的方程组，得到电路的节点电压和支路电流。
3.频率响应分析：通过使用MATLAB的信号处理工具箱，可以对电路进行频率响应分析。
可以使用傅立叶分析和滤波器设计工具来分析电路在不同频率下的响应，例如幅频响应曲线、相频响应曲线和频率特性等。
4.参数优化和参数估计：在电路设计和分析过程中，通常需要优化电路参数以满足特定的性能要求。
MATLAB提供了优化工具箱，可以使用不同的优化算法来自动寻找最佳参数组合。
另外，也可以使用统计和机器学习工具箱来进行参数估计和预测。
5.可视化和数据分析：MATLAB具有强大的可视化功能，可以帮助用户更好地理解电路的性能和行为。
可以使用MATLAB的绘图工具来绘制电路的电压、电流和功率等变量随时间的变化图表。
通过对数据进行分析和处理，可以获得更多有关电路性能的信息。
总结而言，MATLAB是一个强大的工具，可以帮助工程师和研究人员进行电路分析和设计。
它提供了多种方法和工具，可以用于电路建模、仿真、方程求解、频率响应分析、参数优化和可视化等方面。
MATLAB的灵活性和易用性使其成为电路分析的首选工具之一。
如何使用Matlab进行电路设计与分析
如何使用Matlab进行电路设计与分析引言电路设计与分析是电子工程的重要组成部分，它涉及到电路的搭建、仿真与分析等方面。
而Matlab作为一种功能强大的数学软件，可以为我们提供方便快捷的电路设计与分析工具。
本文将介绍如何使用Matlab进行电路设计与分析的方法和技巧，帮助读者更好地掌握电子工程中的电路设计与分析。
1. 电路的建模在进行电路设计和分析之前，首先需要对电路进行建模。
电路的建模可以通过搭建电路的等效电路图来实现，其中包括电阻、电容、电感等元器件的连接和参数设置。
Matlab提供了电路建模的相关函数和工具箱，例如Simulink可以帮助我们搭建复杂的电路模型。
通过使用Matlab的电路建模工具，我们可以轻松地进行电路的构建和连接。
2. 电路的仿真完成电路的建模后，我们可以使用Matlab进行电路的仿真。
电路仿真可以帮助我们分析电路的性能和特性，例如感应电路的电流、电压等参数。
Matlab提供了强大的仿真工具，例如Simulink可以实现各种电路模型的仿真，还可以对电路进行参数变化的仿真分析。
通过电路仿真，我们可以更好地了解电路的性能和特性，根据仿真结果进行电路优化和改进。
3. 电路的分析除了电路的建模和仿真，Matlab还可以进行电路的分析。
电路分析可以帮助我们分析电路的稳定性、传输特性等，以及解决电路中的问题。
Matlab提供了多种电路分析工具，例如频域分析和时域分析。
通过Matlab的分析工具，我们可以对电路进行频谱分析、滤波器设计等，深入了解电路中各种元器件的特性和作用。
4. 电路的优化电路的优化是电子工程中的一个重要任务，它可以帮助我们改进电路的性能和特性。
Matlab提供了多种电路优化的工具和算法，例如遗传算法和蚁群算法。
通过使用这些优化工具和算法，我们可以对电路进行参数调整和优化，以达到预期的设计目标。
电路的优化不仅可以提高电路的性能，还可以减小电路的功耗和体积。
结论本文介绍了如何使用Matlab进行电路设计与分析的方法和技巧。
基于MATLAB的电力系统稳态仿真分析
基于MATLAB的电力系统稳态仿真分析电力系统稳态仿真是电力系统运行和分析中重要的一环，可以帮助电力工程师分析系统的稳定性、功率流分布、电压稳定性等关键指标。
MATLAB是一种广泛应用于科学计算和工程领域的软件，它提供了丰富的工具箱和函数，可以有效地进行电力系统稳态仿真分析。
首先，在电力系统稳态仿真中，需要建立系统的潮流计算模型。
MATLAB提供了Power System Toolbox，可以根据电力系统的拓扑结构、发电机和负荷参数建立潮流计算模型。
通过定义节点功率平衡方程和节点电压平衡方程，可以建立节点电流和节点电压之间的关系。
其次，在潮流计算模型的基础上，可以进行电力系统的负荷流量分析。
通过改变负荷的大小和位置，可以模拟系统在不同负荷条件下的功率分布情况。
MATLAB提供了直接的函数调用和GUI界面，可以方便地进行负荷流量分析，并可视化显示系统中各个节点的功率值。
另外，电力系统的电压稳定性也是稳态仿真中关注的重点。
MATLAB可以通过计算节点电压的幅值和相角来评估系统的电压稳定性。
通过改变发电机和负荷的参数，可以模拟系统的电压稳定性。
同时，MATLAB还提供了强大的绘图和数据分析工具，可以绘制电压稳定性的曲线和分析其变化规律。
此外，MATLAB还可以进行短路分析和故障分析。
通过给定故障类型和位置，可以模拟系统在故障状态下的电流和电压分布情况。
MATLAB提供了各种电力系统故障模型和计算方法，可以方便地进行短路和故障分析，并输出相应的计算结果。
总结起来，基于MATLAB的电力系统稳态仿真分析可以基于潮流计算模型，对系统的稳定性、功率流分布、电压稳定性等关键指标进行分析。
通过该仿真分析，可以评估系统的运行状态和性能，为电力工程师提供决策依据。
MATLAB提供了丰富的工具箱和函数，可以方便地进行稳态仿真分析，并可视化结果，从而帮助工程师更好地理解和优化电力系统的运行。
第十一讲MATLAB在电路仿真中的应用解析
R1=6; R2=8; R3=2; R4=12; R5=10; R6=5; % 为给定元件赋值
a11=R1+R2; a12=-R2; a13=0; % 计算系数矩阵各元素的值
a21=-R2;a22=R2+R3+R4;a23=-R4;
a31=0;a32=-R4;a33=R4+R5+R6;
38
b1=1;b2=0;b3=0;
11.2电阻电路
例11-1如下图所示电路，R=5欧姆，Ra=25欧姆 ,Rb=100欧姆,Rc=125欧姆,Rd=40欧姆,Re=37.5欧姆 ,求图中40V直流电压源的输出电流。
方法一：通过M文件进行求解
1)将▲电阻转换成Y形电阻
R1
Ra
Rb Rc Rb Rc
R2
Ra
Rc Ra Rb Rc
解：方法一，M文件法。 (1) 建模。用网孔法，按下可列出网孔方程为
R1 R2 ia R2ib us
R2ia (R2 R3 R4 )ib R4ic 0
R4ib (R4 R5 R6 )ic 0
该方程组写成矩阵形式如下。
R1 R2
R2
0
R 2 R2 R3 R4
R 4
0
仿真模型如下：
【例11-4】 如图所示电路，输入的交流电压源为 10V、60Hz，电阻R1=15、R2=10，试求电阻R2 上的电压波形。
只包含1个交流电压源和2个电阻的简单电路
19
双击上图中的AC Voltage Source，就会出现如下图所
示的参数设置对话框。在对话框中可以对交流电压源的幅 值(Peak amplitude)、相位(Phase)、频率(Frequence)、 采样时间(Sample time)等进行设置。本例题中幅值设为 10V、频率设为60Hz。仿真时间设置为0.1秒。
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13
s 该矩阵方程组可简写为 AI Bu ，由于电 源和电阻的值是已知的，从而可以求出 ia 、ib和ic，而 i4 ib ic ，u6 R6ic ，即可 得问题的解。
28
方法一中激励源设为余弦函数 cos t ，而交流
电压源激励默认为正弦函数 求出 1 的值，由诱导公式：
sin t 1
，所以需要
1 1 cos t cos(t 90 arctan ) cos( t arctan ) RC 2 RC 1 1 sin(t arctan ) sin( t arctan ) sin( ( t ) 1 ) RC RC
(2) MATLAB程序mExam9_2.m。
us=10; % 给电源赋值 R1=6; R2=8; R3=2; R4=12; R5=10; R6=5; % 为给定元件赋值 a11=R1+R2; a12=-R2; a13=0; % 计算系数矩阵各元素的值 a21=-R2;a22=R2+R3+R4;a23=-R4; a31=0;a32=-R4;a33=R4+R5+R6;
8
同时还需要调用Measurements模块中的Voltage Measurement和Simulink模块中Sinks下的虚拟示波 器Scope。最后添加上交互界面工具powergui。连 接好的电路仿真图模型如下图所示。
9
模型创建完成后，从模型编辑窗口中选择菜单命 令File→Save或Save As，选一个文件名(本例文件名 为mdlExam9_1)将模型以模型文件的格式(扩展名为 .mdl)存入磁盘。 在模型编辑窗口中对仿真的时间等参数设置完成 后，单击Start simulation按钮就开始进行仿真，本例 题仿真时间设为0.1秒。仿真结束后在MATLAB工作 空间中会有仿真产生的一些数据，用户可以对这些 数据进行分析或进行数据的可视化处理等。在本例 中双击虚拟示波器Scope，会出现如下页图所示的电 阻R2两端电压的波形图。
24
25
3 动态电路的时域分析
1. 一阶动态电路的时域分析 【例4】如图14所示的是由正弦激励的一阶 电路，已知R=2Ω，C=0.5F，电容初始电压 uc(0+)=5V,激励的正弦电压,um=10V,。当t=0， 开关闭合，求电容电压的全响应、暂态响应与稳 态响应，并画出波形。
26
方法二，利用MATLAB中的电力系统模块集和虚拟 仪器搭建仿真电路 搭建好的仿真电路如下图所示，以文件名 mdlExam9_4存盘。该电路比较简单，只有1个交流 电压源，1个电阻，1个电容组成。但仿真过程需要 改变这几个元件的有些参数，需要一定技巧和近似 处理。
23
控制常数则由2个simulink库下Math Operations 中的 Gain来完成。分别双击各元件，在弹出的 对话框中对各电阻及各控制元件根据题目给出 的条件赋值。
MATLAB中没有直流电流源，所以这里用了一个 小技巧，用受控电流源来完成。由于powerlib中有 直流电压源，所以选用一个直流电压源来控制受控 电流源，还需要1个Measurements模块下的电流测 量模块(Voltage Measurement)。电路图中电流源 的电流为2A，所以直流电压源的电压设为2V。
1 1 1 R2 R3 R4 1 R2
1 0
1 R4
已知is=2A，由上式可解得i1和i2。
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(2) MATLAB程序mExam9_3.m。 clear R1=4;R2=4;R3=4;R4=2; %给元件赋值 is=2;k1=0.5;k2=4; %给电源及控制系数赋值 %按照A*X=B*is列写电路的矩阵方程，其中X=[ua;ub;i1;i2] a11=1/R1+1/R2;a12=-1/R2;a13=0;a14=-k1; %设置系数A a21=-1/R2;a22=1/R2+1/R3+1/R4;a23=k2/R3;a24=k1; a31=1/R2;a32=-1/R2;a33=-1;a34=0; a41=0;a42=1/R4;a43=0;a44=-1;
27
为了把电容上的三种电压波形画在一张图内， 并便于和图15比较，这里选用Voltage Measurement模块取出电容两端的电压，并送给 Sinks下的out模块，这样在仿真时会在MATLAB 工作空间中产生2个默认变量，时间变量tout和数 据变量yout。仿真时间设为10S，步长和方法一 保持一致，设为0.1S。仿真过程由以下几个步骤 完成： ① 如图16连接好仿真电路，然后对各元件 设置参数。交流电压源AC的参数为：Peak amplitude（V）为10；Phase值可这样求得：在
同理对Series RLC Branch和Series RLC Branch 1支路中的电阻值分别设置。还可以对这些元器件的 位置、方向和标注进行调整，具体方法读者在实验 时自己摸索。然后进行连线，把光标移动到需要连 线的元器件的连接端子，按住鼠标左键拖动到另一 个元器件的连接端子，释放鼠标即完成连线。 注意：在多于2条支路的节点处连接时，需要按 住Ctrl键，或将光标移动至连线的拐点处，等光标变 为十字交叉形再释放鼠标。
1 k 2i1 1 1 1 ua ub k1i2 R2 R3 R 2 R3 R 4
由图12知控制变量i1、i2与节点电压ua、ub ub 的关系为 i ua ub i2 1 R2 R4
19
上述4个公式中，只有is是已知的，把其他未知量 全部移至等号左端，写成矩阵形式如下。
4
【例1】 如图所示电路，输入的交流电压源为10V 、60Hz，电阻R1=15、R2=10，试求电阻R2上的 电压波形。
这个电路比较简单，只有1个交流电压源和2个 电阻，首先要搭建这个电路图。
5
选择菜单命令 File→New→Model ，出现如图所示 的模型编辑窗口。
然 后 在 MATLAB 命 令 窗 口 输 入 powerlib ， 把 powerlib 模块集调出来，双击打开 Electrical Sources ，选中AC Voltage Source拖动到如图6所示的窗口； 同理选中Elements里面的Series RLC Branch并拖动 到该窗口，由于有2个电阻，可以拖动2次，也可以通 过复制的方式来完成。
10
如果仿真时出错，会有出错信息的提示，读者 可以根据这些提示来改正电路中出现的错误。后 面一些复杂的电路仿真过程也和这个例题大致步 骤相同，在以后的例题中只给出搭建好的仿真电 路模型和参数设置说明，不再详述仿真电路的搭 建过程。
11
2 电阻电路
1. 一般电阻电路
【例2】 如图10所示的电路，已知：us=10V， R1=6、R2=8、R3=2、R4=12、R5=10、R6=5。 求i4和u6。
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方法二，利用MATLAB中的电力系统模块集和 虚拟仪器搭建仿真电路。 搭建好的仿真电路如图13所示，以文件名 mdlExam9_3存盘。根据图12知道电路需要4 个Elements模块下的 Series RLC Branch，2个 受控源是Electrical Sources下的Controlled Current Source和Controlled Voltage Source。 由于受控源分别受2条支路的电流控制，所以需 要2个Measurements模块下的电流测量模块 (Current Measurement)来引出这2条支路的电流 。
MATLAB在电路仿真 中的应用
1
本章学习目标
掌握电路系统模块集的使用
掌握电阻电路、电路的时域、稳态
和频域分析方法
2
主要内容
1 2 3 4 5
电路系统模块集简介 电阻电路 动态电路的时域分析 动态电路的稳态分析 电路的频域分析
3
1 电力系统模块集简介
电力系统模块集共有Electrical Sources、 Elements、Power Electronics、Machines、 Measurements、Application Libraries、Extras 、powergui和Demos等9个模块组。模块下面 显示的是版本号和开发该模块的公司的一些信 息。 双击Electrical Sources、Elements、Power Electronics、Machines、Measurements、 Application Libraries和Extras中任一图标都将 打开一个下级子模块集，可以看到有很多的子 模块。
21
A=[a11,a12,a13,a14;a21,a22,a23,a24;a31,a32,a3 3,a34;a41,a42,a43,a44]; B=[1;0;0;0]; X=A\B*is; display('i1和i2的值是'); i1=X(3),i2=X(4) (3) 程序运行结果。 i1和i2的值是 i1 = 1 i2 = 1
14
b1=1;b2=0;b3=0; A=[a11,a12,a13; a21,a22,a23; a31,a32,a33]; % 列出系数矩阵A和B B=[b1;b2;b3]; I=A\B*us; I=[ia;ib;ic] ia=I(1);ib=I(2);ic=I(3); display('i4和u6的值为'); i4=ib-ic, u6=R6*ic % 求出问题的解 (3) 程序运行结果。 i4 = 0.2625 u6 = 1.0499
6
双击上图中的 AC Voltage Source ，就会出现 如下图所示的参数设置对话框。在对话框中可以 对 交 流 电 压 源 的 幅 值 (Peak amplitude) 、 相 位 (Phase) 、频率 (Frequence) 、采样时间 (Sample time) 等进行设置。本例题中幅值设为 10V 、频率 设为60Hz。