MATLAB在电阻电路中的运用精选.doc

《Matlab语言及应用》 课程设计报告 题目 MATLAB在电阻电路中的应用 系 别 物理与电子工程学院 年 级 2008 专 业 光电信息工程 班 级 2 班 学 号 学生姓名 章乐成 指导教师 陈琦玮 设计时间 2010.7 目录 第一章 前言 2 1.1 本设计的课题及意义 2 1.2 本设计课题的技术背景和社会 2 1.3 设计所能实现的具体功能 3 第二章 基本概念、原理和解决方法 4 2.1 线性直流电阻电路问题的解决方法 4 2.1.1 回路电流法 4 2.1.2 结点电压法 4 2.2 受控源概念及分类 4 2.3 二端口电路 5 2.4 MATLAB的运用 5 第三章 MATLAB在电阻电路中运用的设计与实现 6 3.1 采用的软件及开发平台 6 3.2 举例说明MATLAB在电阻电路中运用的详细设计和具体实现 6 3.2.1 不含受控源的一般电阻电路 6 3.2.2 含受控源的电阻电路 9 3.2.3 二端口网络的电阻电路 10 3.3 分析与总结 13 3.4 MATLAB在电阻电路中应用的亮点 13 第四章 总结与体会 14 参考文献 16 附录 17 第一章 前言 1.1 本设计的课题及意义 本设计的课题是MATLAB在电阻电路中的应用。在电路分析中，电阻电路是最为基础最为常见的电路，对电阻电路的特性分析，各参数的求解，在电路分析中十分实用，颇具意义。不过，由于一些电阻电路的复杂性和对电阻电路中结点电压方程，回路电流方程求解的繁琐、困难，尤其是在电路比较复杂、方程数量较多的情况下,手工求解相当繁琐,不仅费时而且容易出错，使我们对电阻电路的应用具有一定的困难。本文尝试借助MATLAB这一数学软件来进行矩阵计算，从而化简计算，降低计算的难度，继而提高我们对电阻电路的应用及理解。 1.2 本设计课题的技术背景和社会 本设计运用的技术是基于MATLAB的矩阵运算技术。MATLAB 是一种科学计算软件,目前在工程界流行广泛,主要适用于矩阵运算及控制和信息处理领域的分析设计,由美国Mathworks公司于1984 年正式推出。MATLAB 是“矩阵实验室”(MATLAB LABoratoy) 的缩写,它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序设计语言,能够满足科学、工程计算和绘图的要求,与其它计算机语言相比,其特点是简洁和智能化,特别适用于频繁进行数值计算的电子信息学科中,如数值信号处理、电子线路等。MATLAB和Mathematica并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中方面首屈一指。MATLAB可以进运算、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、金融建模设计与分析等领域。MATLAB是集数值计算，符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算机语言。作为强大的计算机平台，它几乎可以满足所有的计算需求。MATLAB语言具备高效、可视化及推理能力强等特点，在目前工程界是流行最广的科学计算语言。MATLAB中的变量与常量都是矩阵，其元素可以是复数和任意形式的表达式；它具有元素群的运算能力。其强大的功能有：友好的工作平台和编程环境；简单易用的程序语言；强大的科学计算与数据处理能力；出色的图形处理功能；应用广泛的模块和工具箱；实用的程序接口和发布平台；模块化的设计和系统级的仿真等。MATLAB语言在美国和其它发达国家大学教学和科研中，特别是频繁进行数值计算的电子信息类学科中，已成为最常用且必不可少的工具了。我们学习掌握MATLAB，也可以说是在科学计算工具上与国际接轨。传统的克希霍夫定律、支路电流法、回路电流法以及节点电压法都可以以矩阵形式出现。MATLAB最基本也是最重要的功能就是进行矩阵运算。矩阵的输入、输出、转置、加减、乘和求逆、分块矩阵的合成与分解等操作都十分方便。MATLAB比较好学，因为它只有一种数据类型，一种标准的输入输出语句，不用指针，不需编译，比其它语言少了很多内容。只需听几个小时课，上机练几个小时，就可以入门了。MATLAB的上述语言优于其它语言的特色，有利于分析计算电路的各种问题，特别是容易解决在求解复杂电路时遇到的困难，并且编程更简便，运算效率更高。 MATLAB来解决繁琐复杂的电阻电路方程还不是十分了解和广泛，本设计希望能提高同学们对运用MATLAB来解决繁琐复杂电阻电路方程的认识，降低