最新matlab在电路仿真

matlab在电路仿真
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。
matlab在电路仿真
11
2 电阻电路
1. 一般电阻电路
matlab在电路仿真
9
模型创建完成后，从模型编辑窗口中选择菜单命 令或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。
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。
matlab在电路仿真
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。
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。
matlab在电路仿真
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。
% 求出问题的解
i4 =
0.2625
u6 =
1.0499
matlab在电路仿真
15
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。
根据图10知道电路需要1个Electrical Sources模 块下的DC Voltage Source，6个Elements模块下 的 Series RLC Branch。由于要测量电流和电压 ，所以还需要Measurements模块下的电流测量模 块(Current Measurement)和电压测量模块 (Voltage Measurement)，另需要2个Sinks模块下 的Display。然后根据题目给出的条件对各元件进 行赋值，搭建出如图11所示的仿真电路，以文件 名为mdlExam9_2存盘。最后进行仿真，2个 Display中显示的值即为所要求的电流值和电压值
matlab在电路仿真
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。
MATLAB在电路仿真 中的应用
matlab在电路仿真
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
matlab在电路仿真
2
主要内容
1 电路系统模块集简介 2 电阻电路 3 动态电路的时域分析 4 动态电路的稳态分析 5 电路的频域分析
matlab在电路仿真
得问题的解。
(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;
matlab在电路仿真
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 (3) 程序运行结果。
matlab在电路仿真
同理对Series RLC BLeabharlann Baiduanch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。
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。
【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。
matlab在电路仿真
12
解：方法一，M文件法。 (1) 建模。用网孔法，按图10可列出网孔方程为
R 1R 2iaR 2ibu s
R 2 ia ( R 2 R 3 R 4 ) ib R 4 ic 0
R 4 ib (R 4 R 5 R 6 )ic 0
该方程组写成矩阵形式如下。
R1R2
R2
R2
R2R3R4
0 ia 1 R4 ib0us
0
R4
R4R5R6ic 0
matlab在电路仿真
13
该矩阵方程组可简写为 AI Bu，s 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
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。
matlab在电路仿真
5
选择菜单命令→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。