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《Matlab論文 matlab在電路分析中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、《MATLAB程序設(shè)計(jì)》論文題目:matlab在電路分析中的應(yīng)用分院:理工分院班級(jí):15電子信息工程本一姓名:宣陳波學(xué)號(hào):15219112138完成日期:2016年4月20日指導(dǎo)教師:朱海濤溫州大學(xué)甌江學(xué)院教務(wù)部二○一六年四月制1Matlab與在電路分析中的優(yōu)勢(shì)1.1Matlab基礎(chǔ)MATLAB桌面包括以下部分:(1)命令窗口(Commandwindows):是主要交互窗口,用于輸入命令并顯示除圖形以外的一切執(zhí)行結(jié)果。“》”是命令提示符,表示MATLAB處于準(zhǔn)備狀態(tài),可以在該符號(hào)后面輸入
2、命令。如果一個(gè)命令很長(zhǎng),一個(gè)物理行寫不下,可以在第一個(gè)物理行之后加上3個(gè)小黑點(diǎn)(續(xù)行符)按回車鍵,然后下一個(gè)物理行接著寫命令的其余部分。(2)工作空間窗口(Workspace):是MATLAB用于存儲(chǔ)各種變量和結(jié)果的內(nèi)存空間。在該窗口中顯示所有變量的名稱、取值,可以對(duì)變量進(jìn)行觀察、編輯、保存和刪除。注意,工作空間中的變量只是駐留在內(nèi)存中,如果要將數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保留備用,必須用MAT文件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。(3)當(dāng)前目錄窗口(CurrentDirectory):主要為用戶提供目錄結(jié)構(gòu),方便組織管理文件,不同類
3、型的文件在不同目錄下,可以通過路徑搜索文件。(4)命令歷史窗口(CommandHistory):默認(rèn)情況下,會(huì)自動(dòng)保留自安裝起所有用過的命令的歷史記錄,還標(biāo)明了使用時(shí)間,方便查詢。通過雙擊命令可進(jìn)行歷史命令的再運(yùn)行。要清楚這些命令,可以選擇“Edit”菜單中的“ClearCommandHistory”命令或者選擇該窗口的快捷菜單中的“ClearCommandHistory”命令。1.2在電路分析中的特點(diǎn)在電路分析中,隨著電路規(guī)模的加大,微分方程的階數(shù)以及聯(lián)立方程的個(gè)數(shù)勢(shì)必增多,給解算帶來困難。傳統(tǒng)
4、的計(jì)算機(jī)編程語言等在處理高階微分方程和大規(guī)模聯(lián)立方程組的問題時(shí),大量的時(shí)間和精力都花在矩陣處理和圖形的生成分析等繁瑣易錯(cuò)的細(xì)節(jié)上。MATLAB在矩陣處理和圖形處理等方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。利用MATLAB的M文件來求解電路方程,只需一個(gè)或幾個(gè)語句即可完成。1.3實(shí)際應(yīng)用電阻電路:由電阻,受控源,獨(dú)立電源組成的電路稱為電阻電路。??MATLAB?具有數(shù)學(xué)方程強(qiáng)大的數(shù)學(xué)方程求解功能,運(yùn)用這一功能,可以手工建立電路方程,表示為Ax=B(A?是系數(shù)矩陣,取決于電路元件的值;x?是由電路中一些電壓和電流構(gòu)成
5、的列向量;B?是右端列向量,與電壓源電壓和電流源電流有關(guān))再用MATLAB?求解線性代數(shù)方程,指令為x=AB。分析電路的基本依據(jù)是KVL和KCL,列方程的基本原則是利用節(jié)點(diǎn)(包括廣義節(jié)點(diǎn))和回路(包括假設(shè)回路)的相互約束關(guān)系,建立含未知數(shù)最少求解方程最容易的方程組。2MATLAB在不同電路中的作用2.1頻域分析用拉普拉斯變換分析線性動(dòng)態(tài)電路,與相量法分析正弦穩(wěn)態(tài)電路的基本思想是類似的。先構(gòu)造時(shí)域電路對(duì)應(yīng)的運(yùn)算電路,然后用復(fù)頻域分析求解響應(yīng),最后將響應(yīng)反變換到時(shí)域。在頻域分析中常要對(duì)傳遞函數(shù)的零點(diǎn)
6、極點(diǎn)進(jìn)行分析。MATLAB提供了以下函數(shù)進(jìn)行處理。[z,p,k]=tf2zp(n,d),其中n由傳遞函數(shù)分子多項(xiàng)式元素按降冪排列的系數(shù)構(gòu)成,d由傳遞函數(shù)分母多項(xiàng)式按降冪排列的系數(shù)構(gòu)成,該函數(shù)將傳遞函數(shù)的零點(diǎn)返回給z,將傳遞函數(shù)的極點(diǎn)返回給p,增益返回給k。[r,p,k]=residue(n,d),其中n,d的意義同上,該函數(shù)將傳遞函數(shù)按部分分式展開后的留數(shù)返回給r,極點(diǎn)返回給p,直接項(xiàng)返回給k。該函數(shù)還可以進(jìn)行反向運(yùn)算。格式為[n,d]=residue(r,p,k)接下來是一例例:如圖C1=1.7
7、3F,C2=C3=0.27F,L=1H,R=1Ω試以U2為響應(yīng)分析電路的頻率響應(yīng)2-1頻率響應(yīng)電路解:在正弦穩(wěn)態(tài)下,對(duì)C1和電流源.I2的并聯(lián)支路可以等效為電壓源,U2可以根據(jù)分壓計(jì)算。圖2-1?。?0,0.01,…,10為橫坐標(biāo)作圖。MATLAB應(yīng)用程序如下:C1=1.73;C2=0.27;C3=0.27;R=1;L=1;w=0:0.01:10;%產(chǎn)生頻率數(shù)組Zc1=1./(j*w*C1);Zrc3=1./(1/R+j*w*C3);Zlc2=1./(j*w*C2+1./(j*w*L));H=Zr
8、c3.*Zc1./(Zrc3+Zlc2+Zc1);figure(1)%繪制線性頻率特性subplot(2,1,1),plot(w,abs(H));%繪制幅頻特性grid;xlabel('w'),ylabel('abs(H)');subplot(2,1,2);plot(w,angle(H)*180/pi)%繪制相頻特性grid,xlabel('w');ylabel('angle(H)');figure(2);%繪制對(duì)數(shù)頻率特性subplot(2,1,1);semilogx(w,20*