电路的课程设计及仿真.doc

一、课程设计的目的近代电路理的基础知识、电路分析与计算的基本方法，具备进行试验的初步技能，并为后续课程必要的。 、 图1 电路如图1所示，R=2Ω,R=4Ω,R=12Ω,R=4Ω,R=12Ω,R=4Ω,R=2Ω。(1) ,求， ，，；(2)，求，，。 2.利用Matlab语言进行编程并仿真 三、)的缩写。Matlab语言的特点： （1）编程效率高。它是一种面向科学与工程计算的高级语言，允许用数学形式的语言编写程序，用Matlab编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题,因此，Matlab语言也可通俗得称为演算纸式科学算法语言由于它编写简单，所以效率高，易学易懂。 （2）用户使用方便。Matlab语言是一种解释执行的语言，它灵活、方便，其调试程序手段丰富，调试速度快，需要学习时间少。将Matlab源程序编辑为M文件，由于Matlab磁盘文件也是M文件，所以编辑后的源文件就可直接运行，则不需进行编译和连接，Matlab语言不仅是一种语言广义上讲是一种语言开发系统，即语言调试系统。 （3）扩充能力强。高版本的Matlab语言有丰富的库函数，在进行复杂的数学运算时可以直接调用。因而，用户可以直接根据自己的需要方便建立和扩充新的库函数，以便提高Matlab使用效率和扩充它的功能。 （4）语句简单，内涵丰富。Matlab语言中最重要的成分是函数，其一般形式为[a,b,c····]=fun（d,e,f,·····））disp(‘解问题(1)’) 求解问题(1) A=[a11,a12,a13;a21,a22,a23;a31,a32 ,a33] 列出系数矩阵 us=input(‘us=’) 输入解（1）已知条件 I=A\B*us I=[ia;ib;ic] k1=i3/us；k2=u4/us；k3=u7/us 待求量与us的比例系数 四、电路理论分析 如图1所示，ia,ib,ic为三个基本回路的电流，所以可列出KVL方程， 解： (1)当u=10V时 解得： 由于，=-=0.37037A (2)当时 ，所以 ， 因为，，， 五、电路的程序设计 1.分析 可写成如下的矩阵形式 = ①令us=10Vi3=ia-ib，u4=R4ib，u7=R7ic便可得到问题（1）的解。 ②由电路的线性性质，可令i3=k1usu4=k2us，u7=k3us。 根据问题（1）的结果并根据如图所示的电路可列出式子 1=i3/us，k2=u4/us，k3=u7/us 于是，可以通过下列式子求得问题（2）的解 s=u4/k2，i3=k1us=k1/k2u4，u7=k3u3=k3/k2u4 2.Matlab程序设计 clear, close all, format compact R1=2; R2=4;R3=12;R4=4;R5=12;R6=4;R7=2; display(‘解问题(1)’) 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 display(‘解问题（2）’) u42=input(‘给定u42=’); k1=i3/us;k2=u4/us;k3=u7/us; us2=u42/k2,i32=k1/k2*u42,u72=k3/k2*u42 3. 运行结果 程序运行结果： 六、设计结论 在Matlab环境下可以很直观地反映出仿真结果与理论结果相一致，也验证了用网孔电流法解决电路问题的可行性与正确性。 七、设计心得与体会 此次课程设计我采用了Matlab软件，在该软件环境下进行电路编程设计。通过此次设计，我对Matlab的功能有了进一步了解，对它的使用方法进一步掌握。在进行程序设计时不定期要弄清整个电路的构造，还弄清了Matlab中常用函数的功能，然后把程序输入Matlab界面，按 Enter得出运行结果。另外，在本次设计中我采用了网孔电流法进行电路分析与计算，经过认真思考后，我认为这种方法相对简单而且容易掌握。 八、参考文献 [1] 邱关源. 电路[M].北京：高等教育出版社，1999