MATLABSIMULINK在阻抗匹配网络中的分析与应用Word下载.docx
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（4）上机调试运行程序，给出程序运行结果和图表以及实验结果分析和总结；
（5）采用WORD撰写课程设计说明书，说明书中涉及的表格、电路图、图形等采用Word、Visol、Autocad、Matlab、Simulink等软件绘制。
说明书不少于8页（A4），课程设计的心得体会（至少500字）。
时间安排：
具体时间
设计内容
7月1日
指导老师就课程设计内容、设计要求、进度安排、评分标准等做具体介绍。
学生确定选题，明确设计要求
7月3日
开始查阅资料，完成系统的分析、建模、求解，上机熟悉MATLAB相关界面与基本操作。
7月4日
采用MATLAB语言编程，上机调试，得出实验结果
7月6日
撰写课程设计说明书
7月7日
上交课程设计说明书，并进行答辩
指导教师签名：
年月日
系主任（或责任教师）签名：
摘要
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中。
MATLAB包含的十几个工具箱覆盖了仿真技术、通信、自动控制、数字信号处理、数字图像处理、系统辨识、神经网络、化工、生命科学等科学技术领域，吸取了当今世界这些领域最新研究成果。
MATLAB提供了一些用于数据分析运算的交互式工具和命令行函数，包括：
内插和抽取抽取数据段、放和求平均值、阈值和平滑处理相关性、傅立叶分析和筛选一维峰值、谷值以及零点查找基本统计数据和曲线拟合、矩阵分析。
MATLAB是一个可高效地从文件、其他应用程序、数据库以及外部设备访问数据的平台。
SIMULINK是MATLAB软件的扩展，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点。
目录
MATLAB在正弦稳态电路中应用1
1.训练要求1
2.设计分析3
3.编程仿真7
3.1程序编写及模块分析7
3.2用simulink仿真电路8
4.设计体会与小结10
参考文献11
基础强化训练成绩评定表12
MATLAB在正弦稳态电路中应用
1.训练要求
运用数值线性代数方法及MATLAB实现；
MATLAB在“电路原理”中的应用；
MATLAB工具箱的应用。
题目自定，通过训练，学会简单运用MATLAB，使学生掌握相关的理论知识及实际处理方法，熟练使用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。
基本电路是电类专业非常重要的专业基本课,其中,线性含源一端口的戴维南定理及正弦稳态电路的分析计算是大家普遍反映难于理解的内容。
本文以基本电路理论中的正弦稳态电路分析计算为例，详述了如何分别运用MATLAB语言编程的方法来对电路进行仿真分析和计算。
下面是运用MATLAB编程并结合simulink解决简单的电路问题。
自选题目：
图1.1所示的电路，U1=10∠0°
V，I11=4∠0°
A，I21=3∠0°
A，Z1=-j*4Ω，Z2=6Ω，Z3=8Ω，Z4=j*5Ω，Z5=-j*2Ω，求Z5两端的电压U0。
图1.1
2.设计分析
正弦稳态电路如图1.1所示，运用网孔法解决此题的问题。
电路也可用simulink进行仿真实验，并通过波形，数据测量等从而检测计算及编程的结果。
（1）基本电路分析的基本方法是先建立数学模型，一般是电路方程组。
然后通过求解方程组，得到所求电压。
如图2.1所示
图2.1
设四个回路的电流分别为I1，I2，I3，I4。
对图2.1得到的方程如下：
（1）
（2）
（3）
（4）
对于Z5两端的电压
（5）
整理方程组，并写成的矩阵形式，可得：
由以上网孔分析法过程可得以下程序流程图2.2
图2.2
（2）用simulink仿真以上电路，并观测波形，测量数据。
U0的测量结果再和程序的结果相比较，若相同，则说明电路仿真和程序编写多是正确的；
若不同，则说明电路的仿真与程序编写至少一个有问题，认真检查程序及电路的仿真，找出错误，认真分析，纠正错误，在比较结果。
使用simulink进行仿真一般分为两步：
用户首先需要在仿真模型编辑窗口中搭建好自己的模型，设置好具体模型参数和仿真参数；
然后用户就可以开始仿真，simulink将根据用户搭建的模型，模型系统在用户设定条件下的具体行为。
对于建模，simulink提供了一个图形化的用户的界面（GUI），用户可以像用铅笔在纸上画图一样画模型图。
simulink的所有模型是分级的，因此可以通过自上而下或者自下而上来建立模型。
3.编程仿真
3.1程序编写及模块分析
程序如下：
clear;
U1=10;
I11=4;
I21=3;
Z1=-j*4;
Z2=6;
Z3=8;
Z4=j*5;
Z5=-j*2;
%为给定元件赋值
a11=Z3+Z5;
a12=-Z5;
a13=-Z3;
a14=0;
a21=0;
a22=1;
a23=0;
a24=0;
a31=-Z3;
a32=-Z4;
a33=Z1+Z3;
a34=Z2+Z4;
%为下面系数矩阵A各元素赋值作准备
a41=0;
a42=0;
a43=-1;
a44=1;
%对A矩阵各元素赋值
b11=U1;
b21=-I21;
b31=0;
b41=I11;
%对B矩阵各元素赋值
A=[a11,a12,a13,a14;
a21,a22,a23,a24;
a31,a32,a33,a34;
a41,a42,a43,a44];
%列出系数矩阵A
B=[b11;
b21;
b31;
b41];
%列出系数矩阵B
I=inv（A）*B
U0=-2*j*（I
（1）-I
（2）%显示要求的U0
运行结果显示有
I=
0.2828-3.6069i
-3.0000
-1.8690-4.4276i
2.1310-4.4276i
U0=
-7.2138-6.5655i
程序分析：
程序由分析思路所得：
开始先给元件（与电路图相对应）赋值，因为MATLAB编程计算矩阵的，所以此赋值是必须的，其为下面的的系数矩阵赋值作准备。
由以上的元件赋值可得形如AX=B矩阵方程形式的系数矩阵，这样使得A，B矩阵变得已知。
程序运行后，得到U0的值，与题中要求所求的一样，程序编写正确，并正常运行，与预期一样。
3.2用simulink仿真电路
总体电路如图3.2.1
图3.2.1
图3.2.1中的Scope为电路波形输出模块，仿真输出的电路波形如图3.2.2
图3.2.2
由以上电路仿真可见，电路的编程求解及仿真所得结果一样。
都达到了预期的效果，可见编程及电路仿真没有问题。
MATLAB与simulink的结合运用是电路求解问题得以简化，使电路求解问题省时且精炼，精简。
4.设计体会与小结
通过一个星期的强化训练，我对MATLAB有了一些了解，我知道了MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称，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、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，被誉为全球三大软件之一，尤其是在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
而在实际的操作中，发现这款软件功能相当强大，我们平时需要很大计算量要花很长时间计算的线性代数问题，只要通过编写简单的程序就可以简单轻松的算出相应的答案，而且可以轻松得到一些手工难以做出的波形图像。
本设计是运用MATLAB求解电路题目，这只是它的一个简单的应用，MATLAB还在多方面有应用，如数学和计算算术发展模型；
模拟仿真和原型；
数据分析，开发和可视化；
科学和工程图形；
应用发展包括图形用户界面设计等方面。
但同时我也发现了它的一些缺点，正式因为他自身功能相当的强大才导致了它的大容量，而且需要电脑有较高的配置，在运行的时候，软件反应比一般软件要慢很多，而且经常会出线死机的现象。
但不影响它的功能的实用性。
这个软件对我的学习能力有了更大幅度的提高，让我的自学能力的到了很好地锻炼，同时也丰富了我的学识，开阔了我的思维。
在学习中遇到的一些问题也给了我独立解决的机会，让我知道如何去解决这些问题。
强化训练的结束不仅是任务的完成，还对以后的学习有了很大的帮助。
参考文献
[1]CharlesK.Alexander,MatthewN.O.Sadiku.电路基础：
第3版[M].北京：
清华大学出版社,2008
[2]吴传生.经济数学.线性代数[M].北京：
高等教育出版社,2009
[3]张志勇，等.精通MATLAB6.5版.北京:
北京航空航天大学出版社,2003
[4]飞思科技产品研发中心.MATLAB7辅助控制系统设计与仿真.北京：
电子工业出版社,2005
[5]李国勇.智能控制及其MATLAB实现.北京：
[6]陈洪亮，王蔼.基本电路理论.上海科学技术文献出版社,2002
基础强化训练成绩评定表
姓名
性别
专业、班级
课程设计题目：
MATLAB在正弦稳态电路中的应用
课程设计答辩或质疑记录：
成绩评定依据：
设计方案
与内容
（30分）
制作与调试
（20分）
说明书内容与规范程度
答辩
（10分）
学习态度
与考勤
总分
（100分）
最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）
指导教师签字：
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