第十一讲MATLAB在电路仿真中的应用讲解.ppt

11.1电力系统模块介绍 SimPowerSystems 相关模块 Electrical Sources模块 Element模块 Measurements”模块库 相关模块 Display”模块 用于输出所测量信号的值得结果显示。 方法：M文件和Simulink仿真 通过M文件实现电路仿真的一般仿真步骤为： 1）分析仿真对象 2）确定仿真思路 3）建立仿真模型 4）根据模型写出仿真程序 5）运行后得到输出结果 11.2电阻电路 例11-1如下图所示电路，R=5欧姆，Ra=25欧姆,Rb=100欧姆,Rc=125欧姆,Rd=40欧姆,Re=37.5欧姆,求图中40V直流电压源的输出电流。 方法一：通过M文件进行求解 1)将▲电阻转换成Y形电阻 2）建立如下M文件并保存为exp11_1 clear V=40;R=5;Ra=25;Rb=100;Rc=125;Rd=40;Re=37.5; %给原电路元件赋值 R1=(Rb*Rc)/(Ra+Rb+Rc); R2=(Rc*Ra)/(Ra+Rb+Rc); R3=(Ra*Rb)/(Ra+Rb+Rc); %求出等效电路元件值 Req=R+R1+1/(1/(R2+Re)+1/(R3+Rd)); %求出整个电路的等效电阻值 i=V/Req %求出电源输出电流值 方法二：通过Simulink进行仿真 例11_2如图所示的电路，己知：R1=2Ω，R2=4Ω，R3=12Ω, R4=4Ω, R5=12Ω, R6=4Ω, R7=2Ω。us=10V。 求i3，u4，u7； 方法一：写出网孔电流方程 clear, close all, format compact R1=2;R2=4;R3=12;R4=4;R5=12;R6=4;R7=2; a11=R1+R2+R3; a12=-R3; a13=0; a21=-R3; a22=R3+R4+R5; a23=-R5; a31=0; a32=-R5; a33=R5+R6+R7; b1=1;b2=0;b3=0; us=input(us=), A=[a11,a12,a13;a21,a22,a23;a31,a32,a33]; B=[b1;0;0]; I=A\B*us; ia=I(1); ib=I(2); ic=I(3); i3=ia - ib, u4=R4*ib, u7=R7*ic 方法二：利用Simulink仿真 例11_3用回路法求下图中的电流I（习题3-11） 回路方程为： 整理得： 电流I为： 法二：用仿真进行求解 MATLAB中没有直流电流源，所以这里用了一个 小技巧，用受控电流源来完成。由于powerlib中有 直流电压源，所以选用一个直流电压源来控制受控 电流源，还需要1个Measurements模块下的电压测 量模块(Voltage Measurement)。电路图中电流源 的电流为1A，所以直流电压源的电压设为1V。 仿真模型如下： 双击上图中的AC Voltage Source，就会出现如下图所示的参数设置对话框。在对话框中可以对交流电压源的幅值(Peak amplitude)、相位(Phase)、频率(Frequence)、采样时间(Sample time)等进行设置。本例题中幅值设为10V、频率设为60Hz。仿真时间设置为0.1秒。 含受控源的电阻电路 例11_5(P77习题3-12用回路电流法求解下图所示电路中的电流Ia及电压U。) 法一：直接求解 回路电流方程为： 解得： M文件法 要求：直接写出已知条件和公式不需要计算 法二：Simulink仿真 11.3二阶动态电路仿真 例10-8：考虑如下图所示的二阶电路动态系统，该系统由电阻R、电感L和电容C组成的无源网络。设R=1欧，L=2H，C=2F。假设系统的初始状态为0，外加的输入为单位阶跃信号。求系统的输出波形。其中Ui(t)为输入，电容上的电压Uo(t)为输出。 建立模型 也可以用命令行在workspace获取单位阶跃响应曲线，如图所示。 x=simout.signals.values(:,1); t=simout.signals.values(:,2); plot(t,x) 习题1：如下图所示的电路，已知：us=10V，R1=6、R2=8、R3=2、R4=12、R5=10、R6=5。求i4和u6。 P270习题1 已经某系统的微分方程表示为 试建立系统的Simulink仿真模型，并求其单位阶跃响应。 * 法二：S