正弦穩(wěn)態(tài)電路的MATLAB/simulink仿真分析
摘要:為了清楚直觀地了解電路中電壓電流的大小和相位關(guān)系,采用Matlab編程方法,Powergui分析方法和Fourier模塊測量方法分別對一正弦穩(wěn)態(tài)電路實例進行觀測和仿真,仿真實驗得到的電流波形圖、相量圖及測量數(shù)據(jù)三者非常一致且與電路理論相吻合。仿真結(jié)果表明:Matlab程序簡潔,可讀性強,且計算結(jié)果準確。同時它具有繪圖方便和仿真實時、直觀的優(yōu)點,是分析電路理論值得采用的一款好工具。
關(guān)鍵詞:穩(wěn)態(tài)電路;MATLAB分析;電路模型;仿真參數(shù)
電路理論中,對電路的分析計算提出了各種方法。但要用這些方法計算一些較為復(fù)雜的電路,傳統(tǒng)的筆算方法不僅費時費力,且容易出現(xiàn)錯誤。因此,有必要引進計算機輔助分析。若用傳統(tǒng)的計算機語言編寫程序,對編程者的計算機語言、算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等方面的知識要求較高,而且這些語言的變量類型中沒有復(fù)數(shù),使得操作者很難直接應(yīng)用。而利用MATLAB的M文件求解電路方程,程序非常簡潔,可讀性強,且計算結(jié)果準確。同時MATLAB提供的simulink工具可以直接建立電路的仿真模型,可以非常直觀地觀察電路中的電流、電壓和功率的波形,可以隨意改變仿真參數(shù)且立即得到修改后的仿真結(jié)果。將MATLAB和電路教學(xué)密切結(jié)合,可以把師生從繁瑣重復(fù)的勞動中解放出來,使他們把更多的時間用于對概念的思考與創(chuàng)造性思維方式的訓(xùn)練。即提高了他們的學(xué)習(xí)興趣與熱情,也大大提高了教學(xué)效率。
1 用MATLAB編程法分析電路
如圖1所示,已知us=7.07sin(314t)V,is=1.414sin(314t+30°)A,R1=R2=R4=2Ω,R3=2.5 Ω,C=0.01 F,L=0.01 H。求各支
路電流并作相量圖和波形圖。
用回路電流法求解。從圖1可以看出,i1、i2和i6分別是3個回路Ⅰ、Ⅱ和Ⅵ的回路電流,列方程得:
1.1 用MATLAB語言編程實現(xiàn)上述計算
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