MATLAB在网孔回路法中应用.docx

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MATLAB在网孔回路法中应用

摘要

MATLAB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、数据分析和数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，要紧包括MATLAB和SIMULINK两大部份。

MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称。

它在数学类科技应用软件中在数值方面数一数二。

MATLAB能够进行矩阵运算、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，要紧应用于工程计算、操纵设计、信号处置与通信、图像处置、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

正是由于MATLAB软件在数字方面的应用很是普遍，而且能够进行矩阵运算，基于那个方面的应用，能够将MATLAB用于咱们曾经学过的电路基础中，因为在电路基础的知识系统中，有一部份是需要用到矩阵的方式来处置的，而矩阵的计算比较复杂，可是通过MATLAB软件，编写相应的程序，咱们能够专门快、准确地计算出需要的结果。

而起还能够在MATLAB软件环境中搭建电路图，带入电路参数就能够够进行仿真，通过仿真结果与编程结果的比较，能够确保咱们的结果准确。

本次基础强化训练基于MATLAB软件，运用其解决电路基础的一些简单知识，从而学会简单运用MATLAB软件，为以后更好的把握这款软件打下基础。

MATLAB在电路原理中的应用

1基础强化训练的训练要求与内容

依照专业培育打算，本环节安排在第四学期的暑假进行，为期一周。

基础强化训练的选题范围规定如下：

数值线性代数方式及MATLAB实现

MATLAB在“电路原理”中的应用

MATLAB工具箱的应用

通过训练，使学生把握相关的理论知识及实际处置方式，熟练利用MATLAB语言编写所需应用程序，上机调试，输出实验结果，并对实验结果进行分析。

2MATLAB在网孔回路法中的应用

待解决的电路问题

已知电路图如图2-1所示，求各网孔的电流I1、I2、I3、I4的值。

其中R1=R2=R6=R8=2Ω，

R3=R4=R5=R7=4Ω，U1=10V,U2=8V。

图2-1

设计分析

第一构建流程图，然后再依照流程图慢慢实施，最终达到求解电路方程的目的。

流程图如图2-2所示，

图2-2

由电路图能够明白，这是一个简单的电路，求解的方式很多，我选择用网孔回路法，下面就依照流程图一步步开始做。

网孔1：

10I1-4I2-4I3=0

网孔2：

10I2-4I1-4I4+8=0

网孔3：

10I3-4I1-4I4-10=0

网孔4：

10I4-4I3-4I2=0

整理四个方程式取得：

10I1-4I2-4I3=0

-4I1+10I2-4I4=-8

-4I1+10I3-4I4=10

-4I2-4I3+10I4=0

将整理取得的这四个方程写成矩阵形式AI=B：

10-4-40I10

-4100-4I2-8

-4010-4I3=10

0-4-410I40

通过MATLAB算出I一、I二、I3、I4的值。

3编写程序

程序代码如下

>>A=[10,-4,-4,0；-4,10,0,4；-4,0,10,-4；0,-4,-4,10]；

>>B=[0;-8;10;0]；

>>I=inv（A）*B；

运行取得

I=

因此取得I1=，

I2=，

I3=，

I4=。

仿真

打开MATLAB软件，在Simulink中构建的电路图如图3-1所示,然后进行仿真。

图3-1

仿真结果图如下图，

I1的仿真值

I2的仿真值

I3的仿真值

I4的仿真值

仿真结果与编程结果比较与分析

在MATLAB中通过编程求解的结果和通过Simulink构建电路图仿真求解的结果是一致的，说明用MATLAB编写的程序是正确无误的，没有显现错误的地址，仿真的电路图的原件的选择、电路的连接、各个参数的设置都是正确可行的，这才会取得两个一致的结果。

两种方式比较可知，通过Simulink来求解电路问题具有必然的优越性，它无需繁琐的编程，只需依照电路将电路图连接正确，然后在设置参数，就能够够仿真，然后取得自己想要的数据。

小结

通过这段时刻的基础强化训练，我收成很多有效的知识，还增强了我自己的动手能力与试探问题的能力及学习新知识的能力，这些都是以后工作中需要的有效能力。

总结这次基础强化训练，让我学会如何去利用MATLAB软件来解决学习碰到的一些问题。

MATLAB是一款功能壮大的软件，因为MATLAB能够进行矩阵运算、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，要紧应用于工程计算、操纵设计、信号处置与通信、图像处置、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

这就使得MATLAB具有多功能性及应用的普遍性。

尽管这次的强化训练仅仅用到MATLAB的简单功能，但至少让我熟悉了MATLAB这款软件。

专门关于咱们学习自动化专业的人来讲，把握MATLAB的功能更是有必要的，因为咱们会碰到许多的电路方面的问题，若是能用MATLAB去解决就会轻松很多，也会节省时刻。

关于MATLAB这款软件，我还一知半解，我会在大三这一学年认真学习MATLAB的，学习这一软件并非困难，难的是如何用它去解决实际的问题，因此我会注重理论与实战的结合，好好把握MATLAB这一软件。

基础强化训练不仅要求咱们在短时刻内完成任务，注重时刻的重要性，也是一个锻炼个人能力的好机遇。

因为对咱们自动化专业而言，很多任务都是要求时刻的，这就专门好的锻炼了自己的时刻观念。

因为关于电子行业，产品的更新专门快，不把握好时刻，就只有被淘汰。

因此如此的机遇关于我来讲是专门好的锻炼自己，不仅能够学习新的东西，还能增强自己的能力。

我仍是比较喜爱如此的训练。

尽管这次的基础强化训练接近尾声，但给我的感受颇深，收成颇多。

我还要在这条路上继续前行，以便早日把握MATLAB这款功能壮大的软件，把MATLAB软件用于解决更多的问题。

通过这次的基础强化训练，关于以后的基础强化训练，我明白了拿到任务书的时候，第一步需要做些什么，形成了一个加清楚的思路，如此在以后的学习与生活中，明白自己该做些什么。

感激教师的指导，让我学到了新的知识，锻炼了自己的能力。

参考文献

［1］蒲俊，等。

教学手册。

上海：

浦东电子出版社，2002

［2］刘志俭，等。

MATLAB应用程序接口用户指南。

北京：

科学出版社，2000

［3］李国勇。

智能操纵及其MATLAB实现。

北京：

电子工业出版社，2005

［4］陈嘹亮，王蔼.大体电路理论.上海科学技术文献出版社.2002

［5］于歆杰.《电路基础》.第三版.清华大学出版社，2020

［6］康光华.《电子电工基础》.高等教育出版社，2006

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［8］邱关源.《电路》.高等教育出版社.

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