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《實(shí)用matlab的正弦穩(wěn)態(tài)電路功率的分析》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、安徽新華學(xué)院2007屆本科生學(xué)位論文答辯基于MATLAB的穩(wěn)態(tài)電路建模與仿真1引言在電路分析中,隨著電路規(guī)模的加大,微分方程階數(shù)以及聯(lián)立方程的個(gè)數(shù)勢必增多,給解算帶來難。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)編程語言:FORTRAN、C語言等在處理高階微分方程和大規(guī)模聯(lián)立方程組問題時(shí),大量的時(shí)間和精力都花在矩陣處理(如矩陣輸入、求逆、稀疏矩陣處理等)和圖形的生成分析等繁瑣易錯(cuò)的細(xì)節(jié)上。而被譽(yù)為第四代計(jì)算機(jī)語言的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。MATLAB具有強(qiáng)大的運(yùn)算能力,以及豐富的算法工具箱,目前已
2、經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科的、多種工作平臺的功能強(qiáng)大的大型軟件,廣泛應(yīng)用于大學(xué)科研、工程計(jì)算等領(lǐng)域。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,同時(shí)MATLAB提供的SIMULINK工具可直接建立電路模擬模型,隨意改變模擬參數(shù),并且立即可得到修改后的模擬結(jié)果(Scope顯示),進(jìn)一步省去了編程的步驟,非常方便。2正弦交流信號產(chǎn)生容易、便于控制和轉(zhuǎn)換,且可以遠(yuǎn)距離傳輸,應(yīng)用廣泛。在電子產(chǎn)品、設(shè)備研制、生產(chǎn)和性能測試時(shí),常會遇到正弦電路的穩(wěn)態(tài)分析問題,采用MATLAB對穩(wěn)態(tài)電路進(jìn)行建模、
3、仿真,可直接觀察到電路中的電流、電壓波形,大大提高了解決實(shí)際問題的能力。3MATLAB計(jì)算軟件產(chǎn)品家族式美國MathWorks公司開發(fā)的用于概念設(shè)計(jì)、算法開發(fā)、建模仿真、實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的理想集成環(huán)境。廣泛地應(yīng)用于數(shù)學(xué)分析、計(jì)算、自動(dòng)控制、系統(tǒng)仿真、數(shù)字信號處理、圖像處理、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、人工智能、通信工程和金融系統(tǒng)等領(lǐng)域。2Matlab簡介4Matlab操作界面51命令窗口(CommandWindow)MATLAB命令窗口中的“>>”為命令提示符,表示MATLAB正處于準(zhǔn)備狀態(tài)。在命令提示符后輸入命令并按下回車鍵
4、后,MATLAB就會解釋執(zhí)行所輸入的命令,并在命令后面給出計(jì)算結(jié)果。在命令窗口空白區(qū)域單擊右鍵,彈出的快捷菜單,其中部分命令功能如下:EvaluateSelection:計(jì)算所選文本對應(yīng)的表達(dá)式的值。OpenSelection:打開所選文本對應(yīng)的MATLAB文件。HelponSelection:調(diào)用所選文本對應(yīng)的幫助信息。ClearCommandWindow:清除命令窗口中的內(nèi)容。2歷史命令(CommandHistory)窗口歷史命令(CommandHistory)窗口可以內(nèi)嵌在MATLAB主窗口的右
5、下部,也可以浮動(dòng)在主窗口上。在默認(rèn)設(shè)置下,歷史記錄窗口會自動(dòng)保留自安裝起所有用過的命令的歷史記錄,并且表明了時(shí)間,從而方便用戶查詢。而且,通過雙擊命令可進(jìn)行歷史命令再運(yùn)行。63當(dāng)前目錄(CurrentDirectory)窗口當(dāng)前目錄(CurrentDirectory)窗口也稱為路徑瀏覽器。在當(dāng)前目錄窗口可以顯示或改變當(dāng)前目錄,還可以顯示當(dāng)前目錄下的文件及相關(guān)信息,通過目錄下拉列表框可以選擇已經(jīng)訪問的目錄。單擊當(dāng)前路徑列表框右側(cè)的瀏覽按鈕,可以打開路徑選擇對話框,用戶可以設(shè)置或添加路徑。4工作空間(Wo
6、rkspace)窗口工作空間(Workspace)是MATLAB用于存儲各種變量和結(jié)果的內(nèi)存空間。工作空間窗口是MATLAB集成環(huán)境的重要組成部分,它與MATLAB命令窗口一樣,不僅可以內(nèi)嵌在MATLAB的工作頁面,還可以獨(dú)立窗口的形式浮動(dòng)在頁面上。該窗口中顯示工作空間中所有變量的名稱、取值和最大值、最小值,可對變量進(jìn)行觀察、編輯、保存和刪除。73Simulink簡介SIMULINK是MATLAB的工具箱之一,提供交互式動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模、仿真和分析的圖形環(huán)境。它可以對控制系統(tǒng)、信號處理及通信系統(tǒng)等進(jìn)行系
7、統(tǒng)的建模、仿真、分析等工作。它可以處理的系統(tǒng)包括:線性、非線性系統(tǒng);離散、連續(xù)及混合系統(tǒng);單任務(wù)、多任務(wù)離散事件系統(tǒng)。利用SIMULINK進(jìn)行系統(tǒng)的建模仿真、最大的優(yōu)點(diǎn)就是易學(xué)、易用,同時(shí)可以利用MATLAB提供的豐富的仿真資源。8庫瀏覽器9其中SIMULINK通用基礎(chǔ)模塊庫中包括信號源模塊庫(Sources)、輸出模塊庫(Sinks)、連續(xù)系統(tǒng)模塊庫(Continuous)、離散系統(tǒng)模塊庫(Discrete)、數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊庫(Mathoperations)、通用模塊庫(CommonlyUsedBlo
8、cks)、信號路徑模塊庫(Signalrouting)。SIMULINK電力系統(tǒng)模塊庫(SimPowerSystems)包括電源模塊庫(ElectricalSource)、電器元件庫(Elements)、電機(jī)模塊庫(Machines)、電力電子模塊庫(Electronics)、測量模塊庫(Measurements)點(diǎn)擊上述界面的圖標(biāo),即可打開一個(gè)名為untitled的空的模型窗口,如圖所示:10空的模型窗口11選擇Simulation菜單下Configu