MATLAB的仿真课程设计方案.docVIP

Liaoning Normal University （2012届） 本科生毕业论文(设计) 题 目：基于Matlab的RC电路支路电流法的仿真分析 学 院： 大连职业技术学院 专 业： 应用电子技术（电子信息工程） 学 号： 学生姓名： 张金皓 指导教师： 周芸 2012年10月 基于Matlab的RC电路支路电流法的仿真分析 学生：张金皓 指导教师：周芸 大连职业技术学院技术学院电子信息工程2012级 摘要：先对电路图进行分析，选择支路电流法，列出对应的关系式，使用matlab建立M文件，编写对应的程序，得到结果。并将其用simulink进行仿真，得到对应的图形，更加直观的将结果显示出来。 关键字：正弦稳态电路；matlab；simulink仿真；支路电流法。 Abstract: The first analysis of the circuit, select the branch current method, lists the corresponding relationship, the establishment of M-file using matlab, write the corresponding program, to get results. And simulation using simulink get the corresponding graphics, more intuitive results displayed. Keywords: sinusoidal steady state circuit；matlab； simulink simulation； branch current method 前言： 作为学习电信的学生，有时为了解决复杂的电路的问题，减少我们的计算量，我们就得采用matlab分析，并且使用simulink仿真，这样不仅减少了计算量，而且使得电路问题更加的直观。 1 电路图及其要求 1.1电路图 图1-1 电路图 1.2电路要求 正弦稳态电路如上图所示，已知us=14.14sin(2t)，is=sin（2t+6/pi） R1=R2=R3=R4=2，C=1，L=0.5,求个支路电流并作向量图和波形图；并用simulink进行仿真。 2 matlab支路电流法 2.1电路分析 使用支路电流法，就必须进行每个支路电流的设置，然后用matlab进行编程，算出结果。 首先，简单的介绍一下支路电流分析法。 2.2.1 定义： 支路电流法是在计算复杂的各种方法中的一种最基本的。它通过应用电流定律和定律分别对结点和列出所需要的，而后出各支路电流。 它是计算复杂电路的方法中,最直接最直观的方法.前提是,选择好电流的参考方向.以支路电流为求解对象的电路计算方法。用此法计算一个具n个节点和b条支路的电路时，因待求的支路电流数为 b，故需列出 b个含支路电流的独立方程。根据电路内的支路电流在节点上必须服从基尔霍夫电流定律(KCL)的约束,支路电压沿回路必须服从基尔霍夫电压定律(KVL)的约束,而支路电流和支路电压在每条支路上又必须满足该支路的特性方程（即支路的电压-电流关系，VCR）,可以导出这b个方程。首先，对除参考节点外的所有节点,利用KCL写方程,可得(n-1)个只含支路电流的独立方程；对所选定的基本回路，利用KVL写方程，可得（b-n+1）个只含支路电压的独立方程。再根据各支路的连接形式和所含元件的类型写出 b个既含支路电流又含支路电压的支路方程。最后利用支路方程消去(b-n+1)个方程中的支路电压,便得到总数为(n-1)+(b-n+1)=b个只含支路电流的方程。有了这些方程，就可用适当的数字方法求解。用支路电流法计算电路的具体步骤是：①为电路的支路电压和支路电流选定参考方向。选一个节点为参考节点，并根据基本回路的定义选定一组这种回路（如果电路是平面网络，则可选内网孔），最后为这组回路定好绕行方向。②对除参考点外的所有节点写出(n-1)个KCL方程。③对基本回路（或网孔）写出(b-n+1)个KVL方程。④写出各支路的方程。⑤将支路方程代入KVL方程，消去电路电压后，得出(b-n+1)个含支路电流的方程。⑥用适当的数学方法从第1步和第5步得到的(n-1)+(b-n+1)=b个方程组成的方程组中解出支路电流。⑦将求得的支路电流代入支路方程，求出支路电压。 对于线性电路，应用支路电流法时，电路内不能含有压控元件构成的支路。因为这种支路的电压无法通过电流来表达,从而也就无法从KVL方程中消去该支路的电压。另外，当