基于Matlab条件下的直流电路分析.doc

【标题】基于 Matlab?条件下的直流电路分析 【作者】陈伟 【关键词】直流分析??理论计算??建模仿真? Matlab 【指导老师】 【专业】物理学 【正文】1?引言1.1Matlab的发展史Matlab是MathWorks?公司于1984年推出的数学软件，是一种用于科学工程计算的高效的高级语言。Matlab最初作为矩阵实验室，主要向用户提供一套非常完善的矩阵运算命令.随着数值运算的演变，它逐渐发展成为各种系统仿真、数字信号处理、科学可视化的通用标准语言。在科学研究和工程应用的过程中，往往需要大量的数学计算，传统的笔纸和计算机已不能从根本上满足海量计算的要求，一些技术人员尝试使用Basic，Fortran，C/C++?等语言编写程序来减轻工作量。但编程不仅仅需要掌握所需要语言的语法，还需要对相关算法进行深入的分析，这对大多数科学工作者而言有一定的难度。与这些语言相比，Matlab的语法更简单，更贴近人的思维方式。用MATLAB编写程序，犹如在一张演算纸上排列公式和求解问题一样高效率，因此被称为“科学便盏式”的科学工程计算语言。Matlab的出现是和科学计算紧密联系在一起的。在70年代中期，Cleve Moler?博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了调用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序库.EISPACK是特征值求解的FOETRAN程序库，LINPACK是解线性方程的程序库.在当时，这两个程序库代表矩阵运算的最高水平。到70年代后期，身为美国New Mexico大学计算机系主任的Cleve Moler?，在给学生讲授线性代数课程时，教学生使用EISPACK和LINPACK程序库，但他发现学生用FORTRAN编写接口程序很费时间，于是他开始自己动手，利用业余时间为学生编写EISPACK和LINPACK的接口程序.Cleve Mole?给这个接口程序取名为Matlab，该名为矩阵(matrix)和实验室?(labotatory)?两个英文单词的前三个字母的组合.在以后的数年里，MATLAB在多所大学里作为教学辅助软件使用，并作为面向大众的免费软件广为流传。1983年春天，Cleve Moler到Standford大学讲学，MATLAB深深地吸引了工程师John Little.John Little敏锐地觉察到Matlab在工程领域的广阔前景.同年，他和Cleve Moler，Steve Bangert一起，用C语言开发了第二代专业版.这一代的MATLAB语言同时具备了数值计算和数据图示化的功能.1984年，Cleve Moler和John Little成立了Math Works公司，正式把MATLAB推向市场，并继续进行Matlab的研究和开发。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的基库，很难适应各学科的必威体育精装版发展，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的大型软件。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