Matlab设计报告

Liaoning Normal University 开放实验室项目研究论文 题    目： 基于MATLAB的RLC电路回路电流法的仿真分析 学    院： 物理与电子技术学院 专    业： 电子信息 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 班级序号： 3班26号 学    号： 20091121020055 学生姓名： 孙琳 指导教师： 周芸 2011年12月 基于Matlab的RLC回路电流法的仿真分析 学生姓名：  孙琳    指导教师：  周芸 物理与电子技术学院电子信息工程专业09级 摘  要：  正弦稳态电路的分析计算是大家普遍反映难以理解的内容，尤其是在电路比较复杂的情况下更是如此。本文在简要介绍了Matlab软件的基础上，提出了利用Matlab来进行电路分析的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，且重点研究了用Matlab分析正弦稳态电路。Matlab具有强大的数值运算供能以及强大的绘图功能，在以利用matlab进行电路分析时，可以精确的得到电路的各个参数。且通过作图，我们可以很直观的观看的信号的相位关系。本文对R,L,C串联电路和R,L,C串联电路为例，用Matlab绘出表现其正弦稳态特想的时域波图，向量图。与一般分析方法比较，可以看出用Matlab分析正弦稳态电路具有简便、直观的优点。 关键字：Matlab ；    正弦稳态；    向量图；  电路分析方法 Abstract：Sine steady-state analysis and calculation of the circuit is common reflection is difficult to understand the content, especially in the circuit is more complex situation is even more so. This paper briefly introduces the Matlab software was put forward based on Matlab to circuit analysis method, and mainly studied Matlab analysis sine steady-state circuit. Matlab has strong numerics powering and strong drawing function, by use of Matlab for circuit analysis, can accurate get circuit various parameters. And through the plot, we can quite intuitive watch signal the phase relationship. This paper R, L, C series circuit and R, L, C series circuit for example, by using Matlab draw expressed its sinusoidal steady especially want to temporal oporto, vector diagram. Compared with the general analysis method, it can be seen that the Matlab analysis sinusoidal steady circuit is simple, intuitive advantages. Keywords: Matlab；  Sinusoidal Steady State；  Vector Diagram ； Circuit Analysis 绪论：随着电子计算机及其相关技术的发展，计算机辅助 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 技术正作为一门崭新的技术在世界范围内蓬勃兴起。CAD 技术的发展与应用引发了一场设计的革命，它不仅深刻地改变着产品设计的传统方式，而且还直接影响到企业生产的管理模式和商业对策，给企业和社会带来了巨大的经济效益。 由于专用的分析软件存在着成本、人们熟悉程度和软件本身局限性等方面的缺点，以及MATLAB对矩阵和数值运算的高效性，我们便想到了利用MATLAB来实现各种电路的分析。 基于MATLAB的电路分析技术一方面考虑以通用软件来完成专用软件的功能，解决以通用软件MATLAB为平台，实现对模拟线路(线性、非线性)、数字电路以及对数模混合电路等进行分析。另一方面，目前MATLAB虽含有众多的工具箱，但还没有涉及到专门应用于电路分析的工具箱，此项技术的实现可以对MATLAB工具箱进行一个有力的扩充，使MATLAB的功能更为强大。 本课程设计中用matlab软件对线性电路正弦稳态特性分析，通过操作和学习对各方面的能力都有很大的提高。 1 matlab 介绍 1.1 MATLAB的概况 MATLAB是矩阵实验室（Matrix　Laboratory）之意。除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多. 当前流行的MATLAB 5.3/Simulink 3.0包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包(Toolbox).工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包.功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算,可视化建模仿真,文字处理及实时控制等功能.学科工具包是专业性比较强的工具包,控制工具包,信号处理工具包,通信工具包等都属于此类. 开放性使MATLAB广受用户欢迎.除内部函数外,所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件,用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专用工具包. 在当今30多个数学类科技应用软件中,就软件数学处理的原始内核而言,可分为两大类.一类是数值计算型软件,如MATLAB,XMath,Gauss等,这类软件长于数值计算,对处理大批数据效率高;另一类是数学分析型软件,Mathematica,Maple等,这类软件以符号计算见长,能给出解析解和任意精确解,其缺点是处理大量数据时效率较低.MathWorks公司顺应多功能需求之潮流,在其卓越数值计算和图示能力的基础上,又率先在专业水平上开拓了其符号计算,文字处理,可视化建模和实时控制能力,开发了适合多学科,多部门要求的新一代科技应用软件MATLAB.经过多年的国际竞争,MATLAB以经占据了数值软件市场的主导地位. 在MATLAB进入市场前，国际上的许多软件包都是直接以FORTRANC语言等编程语言开发的。这种软件的缺点是使用面窄，接口简陋，程序结构不开放以及没有 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的基库，很难适应各学科的最新发展，因而很难推广。MATLAB的出现，为各国科学家开发学科软件提供了新的基础。在MATLAB问世不久的80年代中期，原先控制领域里的一些软件包纷纷被淘汰或在MATLAB上重建。 MathWorks公司1993年推出了MATLAB 4。0版，1995年推出4。2C版（for win3。X）1997年推出5。0版。1999年推出5。3版。MATLAB 5。X较MATLAB 4。X无论是界面还是内容都有长足的进展，其帮助信息采用超文本格式和PDF格式，在Netscape 3。0或IE 4。0及以上版本，Acrobat Reader中可以方便地浏览。 时至今日，经过MathWorks公司的不断完善，MATLAB已经发展成为适合多学科，多种工作平台的功能强大大大型软件。在国外，MATLAB已经经受了多年考验。在欧美等高校，MATLAB已经成为线性代数，自动控制理论，数理统计，数字信号处理，时间序列分析，动态系统仿真等高级课程的基本教学工具；成为攻读学位的大学生，硕士生，博士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工业部门，MATLAB被广泛用于科学研究和解决各种具体问题。在国内，特别是工程界，MATLAB一定会盛行起来。可以说，无论你从事工程方面的哪个学科，都能在MATLAB里找到合适的功能。 2 流程图 在Matlab中，分析电路按以下流程图进行： 图.一 3 正弦稳态电路分析 3.1 电路图 3.2采用回路电流法求解 从图中可以看出，i1,i5和i6分别是三个回路I,V,VI的回路电流，列方程得： 3.3用Matlab语言编程实现上述计算 r1=3;r2=1;r3=1.5;r4=1.5;c=4;w=3;l=4;xl=w*l;xc=1/(w*c);us=20/1.414;is=cos(pi/6)+j*sin(pi/6);z11=r1+r2+r4+j*xl;z15=r2+j*xl;z16=r4;z51=z15;z55=r2+r3+j*xl;z56=-r3;z61=z16;z65=z56;z66=r3+r4-j*xc;us11=-r4*is;us55=us+r3*is;us66=-(r3+r4)*is; z=[z11,z15,z16;z51,z55,z56;z61,z65,z66]; u=[us11;us55;us66]; i=z\u; i1=i(1) i5=i(2) i6=i(3) i2=-(i1+i5) i3=i5-i6-is i4=-(i1+is+i6) 3.4电流向量图和波形图绘制 在以上程序中加上下面一条语句画出电流的向量图 compass([i1,i2,i3,i4,i5,i6]); 上面的程序中加上下面的一段程序，画出电流的波形 x=[real(i1),real(i2),real(i3),real(i4),real(i5),real(i6)]; y=[imag(i1),imag(i2),imag(i3),imag(i4),imag(i5),imag(i6)]; [rdir strength]=cart2pol(x,y); direction=rdir*180/pi r=strength*sqrt(2) t=0:pi/10000:3.5; i1=r(1)*sin(w*t+rdir(1)); i2=r(2)*sin(w*t+rdir(2)); i3=r(3)*sin(w*t+rdir(3)); i4=r(4)*sin(w*t+rdir(4)); i5=r(5)*sin(w*t+rdir(5)); i6=r(6)*sin(w*t+rdir(6)); figure ; plot(t,i1,t,i2,t,i3,t,i4,t,i5,t,i6); 从电流的向量图和波形图中，都可以直观的看出6条支路电流之间的大小和相位关系，节省了画图的时间，这是Matlab的又一大优点。 3.5仿真模型的建立及结果 显示如下： I3电流 I1电流 I5电流 I2电流 I4电流 I6电流 结论：利用Matlab的M文件来求解电路方程，只需几个语句就可完成，同时Matlab提供的Simulink工具可直接建立电路仿真模型，并且二种方法得到的结果一致，可以非常直观的观察电路中的电流，而且随意改变仿真参数，能立即得到修改后的仿真结果。 4 设计心得 通过本次对MATLAB的初步应用，知道了MATLAB的强大功能。在使用MATLAB语言编程时，主要通过矩阵式方程，将电路中各参数表达式表达出来，然后按照一定的格式，将函数表达式通过MATLAB语言写程序。正确的 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 写程序后软件会自动帮助你算出计算结果来。在课程设计的过程，我翻阅了很多关于matlab教程的书籍，也在网络上搜索了大量的例程。通过在计算机上运行和调试，我慢慢的熟悉了一些matlab中各函数的用法，以及他们之间的区别。当然，在设计中，我也遇到很多的问题。例如，在运算符号前加上标号与不加标号的区别很大，matlab中的一切运算都是以矩阵形式进行的，故在多个量的运算时，运算符前要加上标号，以示区别。 由于MATLAB的应用范围如此之广，以后肯定在自己的专业学习中要使用到，并且要学会建模，编程。因此自己应该在这次的基础强化训练之后多多花时间在上面，慢慢的摸索，熟练的操作MATLAB，为自己以后的专业学习奠定一个好的基础