MATLAB在电路中的简单的应用.ppt

目录梗概 MATLAB简单介绍 MATLAB与电路分析 总结 参考文献 附录 MATLAB简单介绍 MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 (1) 基本功能[1] MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件，它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。 MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵。 (2)发展历程[1] 20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler为了减轻学生编程的负担，用FORTRAN编写了最早的MATLAB。1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立了的MathWorks公司正式把MATLAB推向市场。到20世纪90年代，MATLAB已成为国际控制界的标准计算软件。 Release 2010a 是MathWorks公司于去年三月推出的，版本号为MATLAB7.10，包括 MATLAB 和 Simulink 的若干新功能丶一款新产品以及对其它 85 款产品的更新和缺陷修复。 (3)优势[1] 友好的工作平台和编程环境 简单易用的程序语言 强大的科学计算机数据处理能力 出色的图形处理功能 应用广泛的模块集合工具箱 实用的程序接口和发布平台 应用软件开发（包括用户界面） MATLAB与电路分析 MATLAB中的变量与常量都是矩阵（标量可看做1*1阶的矩阵，向量可看做n*1或1*n阶的矩阵），其元素可以是复数和任意形式的表达式，它具有元素群运算能力。 MATLAB的这些优于其他语言的特色，有利于分析计算电路的各种问题，并且使编程更简单，运算效率更高。 例1 电阻电路 如图，已知：R1=2Ω，R2=4Ω， R3=12Ω， R4=4Ω， R5=12Ω， R6=4Ω， R7=2Ω。 如Vs=10V，求i3，V4，V7； 如已知V4=6V，求V3，i3，V7。 程序运行结果 解问题（1） us=10 A = 18 -12 0 -12 28 -12 0 -12 18 i3 = 0.3704 u4 = 2.2222 u7 =0.7407 解问题（2） 给定u42=6 us2 =27.0000 i32 =1.0000 u72 =2 实际上，如果熟悉列方程的方法，那么在编写MATLAB程序时可直接写出A和B为 A=[2+4+12 -12 0; -12 12+4+12 -12; 0 -12 12+4+2] B=[1 0 0] 从而可以省去给元件和矩阵各元素赋值等语句。 程序运行结果 解问题（1） us=10 A = 0.5000 -0.2500 -0.2500 0.5000 i3 = 0.3704 u4 =2.2222 u7 =0.7407 解问题（2） 给定u42=6 us2 =27.0000 i32 = 1 u72 = 2.0000 程序运行结果 解问题（1） us=10 i3 =0.3704 u4 =2.2222 u7 =0.7407 解问题（2） 给定u42=6 u42 =6 us2 =27.0000 i32 =1 u72 =2 如图，已知：R1=3Ω，R2=12Ω， R3=6Ω， C=1F; us=18V, is=3A,在t0时，开关S位于“1”，电路已处于稳定状态。 t=0时，开关S闭合到“2”，求uc(t)，iR2(t)，并画出波形； 若经10秒，开关S又复位到“1”，求uc(t)，iR2(t)，并画出波形。 如图，已知R=5Ω，ωL=3Ω，1/ωC=2Ω， Uc=10∠30oV，求Ir，Ic，I和UL，Us。并画出其相量图。 程序运行结果 Uc Ir Ic I Ul Us 幅值 10.0000 2.0000 5.0000 5.3852 16.1555 7.8102 相角 30.0000 30.0000 120.0000 98.1986 -171.8014 159.8056 二阶低通函数的典型形式