基于MATLAB的电路模型仿真实验指导书
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该数学模型是一个线性代数方程组， 在 MATLAB 中可用数值和符号两种方法求解。 请写出程序。
图2
解：分析电路建立数学模型。
di 1 R i L idt ui dt C C duo i dt
消去中间变量 i 并标准化得：
d 2uo du o LC RC u o ui dt dt 2
“Measurements” 模块库内，用于测量电压值。 “Display” 模块：位于 Simulink 节点下的“Sinks”模块库内，用于 输出所测信号的
三、实验内容
1．如图所示电路，R=5Ω、Ra=25Ω、Rb=100Ω、Rc=125Ω、Rd=40Ω、Re=37.5Ω, 采 用编写 M 文件的方法求图中流过电阻 R 的电流。
该数学模型是一个微分方程，在 MATLAB 中可用数值和符号两种方法求解。请写 出程序。
2．采用 SINMULINK 搭建题一中图 1、2 的仿真模型，进行仿真，求流过电阻 R 的电流。 3、学生练习对已经学过的典型电路采用两种方法进行仿真。
【作业】
1、
2
注：学生实验报告撰写要求
1、除运行结果图形显示外，一律手写 2、必须有源程序和实验步骤 3、必须有心得体会，主要是在做实验过程中所遇到的问题和解决的方法
一、 实验目的
1、掌握采 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
分析仿真对象——电路； 确定仿真思路——电路分析的方法； 建立仿真模型——方程； 根据模型编写出仿真程序；
基于 MATLAB 的电路模型仿真 实验指导书
XXXXXXXX 科技大学
计算机科学与技术学院 XXX 2015/04/08
目录
基于 MATLAB 的电路模型仿真 ..............................................................1 实验指导书.................................................................................................1 一、实验目的.............................................................................................2 二、实验原理.............................................................................................2 1、通过 M 文件实现电路仿真的一般仿真步骤...............................2 2、采用 SIMULINK 仿真模型进行电路仿真...................................2 三、实验内容.............................................................................................3 注：学生实验报告撰写要求 ....................................................................6
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。 通过对其参数的设置， 可以将其变为代表单独的或电阻、或电容、或电感的支路。如设定：电 阻值 Resistance=5， 电感值 Inductance＝0， 电容值 Capacitance=inf， 则表示一个电阻值为 5 欧姆的纯电阻元件。 “Parallel RLC Branch” 模 块 ： 位 于 SimPowerSystems 节 点 下 的 “Elements”模块库内， 代表一条并联 RLC 支路。 通过对其参数的设置， 可以将其变为或电阻、或电容、或电感并联的支路。 “Current Measurement” 模块：位于 SimPowerSystems 节点下下的 “Measurements” 模块库内，用于测量所在支路的电流值。 “Voltage Measurement” 模块：位于 SimPowerSystems 节点下下的
图1 解：根据基尔霍夫定律可得
i ib ic ib ia id ia ic ie R * i Rc * ic Re * ie U R * i Rb * ib Ra * ia Re * ie U R * i Rb * ib Rd * id U
图2
解：分析电路建立数学模型。
di 1 R i L idt ui dt C C duo i dt
消去中间变量 i 并标准化得：
d 2uo du o LC RC u o ui dt dt 2
“Measurements” 模块库内，用于测量电压值。 “Display” 模块：位于 Simulink 节点下的“Sinks”模块库内，用于 输出所测信号的
三、实验内容
1．如图所示电路，R=5Ω、Ra=25Ω、Rb=100Ω、Rc=125Ω、Rd=40Ω、Re=37.5Ω, 采 用编写 M 文件的方法求图中流过电阻 R 的电流。
该数学模型是一个微分方程，在 MATLAB 中可用数值和符号两种方法求解。请写 出程序。
2．采用 SINMULINK 搭建题一中图 1、2 的仿真模型，进行仿真，求流过电阻 R 的电流。 3、学生练习对已经学过的典型电路采用两种方法进行仿真。
【作业】
1、
2
注：学生实验报告撰写要求
1、除运行结果图形显示外，一律手写 2、必须有源程序和实验步骤 3、必须有心得体会，主要是在做实验过程中所遇到的问题和解决的方法
一、 实验目的
1、掌握采 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
分析仿真对象——电路； 确定仿真思路——电路分析的方法； 建立仿真模型——方程； 根据模型编写出仿真程序；
基于 MATLAB 的电路模型仿真 实验指导书
XXXXXXXX 科技大学
计算机科学与技术学院 XXX 2015/04/08
目录
基于 MATLAB 的电路模型仿真 ..............................................................1 实验指导书.................................................................................................1 一、实验目的.............................................................................................2 二、实验原理.............................................................................................2 1、通过 M 文件实现电路仿真的一般仿真步骤...............................2 2、采用 SIMULINK 仿真模型进行电路仿真...................................2 三、实验内容.............................................................................................3 注：学生实验报告撰写要求 ....................................................................6
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。 通过对其参数的设置， 可以将其变为代表单独的或电阻、或电容、或电感的支路。如设定：电 阻值 Resistance=5， 电感值 Inductance＝0， 电容值 Capacitance=inf， 则表示一个电阻值为 5 欧姆的纯电阻元件。 “Parallel RLC Branch” 模 块 ： 位 于 SimPowerSystems 节 点 下 的 “Elements”模块库内， 代表一条并联 RLC 支路。 通过对其参数的设置， 可以将其变为或电阻、或电容、或电感并联的支路。 “Current Measurement” 模块：位于 SimPowerSystems 节点下下的 “Measurements” 模块库内，用于测量所在支路的电流值。 “Voltage Measurement” 模块：位于 SimPowerSystems 节点下下的
图1 解：根据基尔霍夫定律可得
i ib ic ib ia id ia ic ie R * i Rc * ic Re * ie U R * i Rb * ib Ra * ia Re * ie U R * i Rb * ib Rd * id U