武大电气模电Matlab仿真报告Word格式.docx
《武大电气模电Matlab仿真报告Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《武大电气模电Matlab仿真报告Word格式.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
1、加深对直流电路的节点电压法和网孔电流法的。
2、学习Matlab的矩阵运算方法。
二、实验内容
1电阻电路的计算
根据书本电路图，求解电阻电路，已知：
R1=2Ω,R2=6Ω,R3=12Ω,R4=8Ω,R5=12Ω,R6=4Ω,R7=2Ω
（1）如果Us=10V,求i3,u4,u7
（2）如果U4=4V,求Us,i3,i7
解：
（1）Matlab中的程序为、
输出的结果为:
（2）解：
matlab中的命令为：
输出的结果为：
2求解电路里的电压
如书中图，求解V1,V2,V3,V4,V5。
输出结果为：
3如书中图，已知R1=R2=R3=4Ω,R4=2Ω,控制常数k1=0.5，k2=4，is=2A，求i1和i2.
在matlab中的命令为：
结果为：
实验二直流电路
（二）
1、加深多戴维南定律，等效变换等的了解
2、进一步了解matlab在直流电路中的作用
1当RL从0改变到50kΩ，校验RL为10kΩ的时候的最大功率损耗
解：
输入命令，有
最大，最小功率为0和0.0025W
2R1取0，2，4，6，10，18，24，42，90和186Ω时，求RL的电压UL,电流IL和RL消耗的功率。
解答：
使用matlab命令为：
实验三正弦稳态
1学习正弦交流电路的分析方法
2学习matlab复数的运算方法
1设R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,jxl=j2，-jxc1=-j3，-jxc2=-j5，Ù
s1=8∠0°
，Ù
s2=6∠0°
s3=8∠0°
s4=15∠0°
，求各支路的电流向量和电压向量。
2、含互感的电路：
复功率
已知R1=4Ω,R2=R3=2Ω,XL1=10Ω,XL2=8Ω,XM=4Ω,XC=8Ω,Ù
S=10∠0°
V,Í
A。
实验四交流分析和网络函数
1、学习交流电路的分析方法
2、学习交流电路的MATLAB分析方法
1电路图如图所示，求电流i1（t）和电压v（t）
2如书中所示，显示一个不平衡的wye-wye系统，求相电压Van，Vbn，Vcn
实验五动态电路
1、学习动态电路的分析方法
2、学习动态电路的matlab计算方法
1、正弦激励的一阶电路
如书中所示，已知R2=2Ω,C=0.5F,电容的初始电压Uc（0+）=4V,激励的正弦电压Us（t）=Umcosωt,其中ω=2rad/s，当t=0时，开关s闭合，求电容电压的全响应，区分其暂态响应与稳态响应，并画出波形。
编写函数：
2二阶欠阻尼电路的零输入响应
如图二阶电路，如L=0.5H,C=0.02F.初始值uc（0）=1v，il=0，试研究R分别为1，2，3，4，5，6，7，8，9，10Ω时，uc（t）和il（t）的零输入响应，并画出波形。
编写函数为：
R=1Ω时
输出波形为：
R=2Ω时：
R=3Ω时：
R=4Ω时：
R=5Ω时：
R=6Ω时：
R=8Ω时：
R=9Ω时：
R=10Ω时
实验六频率响应
1、学习有关频率响应的相关概念
2、学习matlab的频率计算
1、一阶低通电路的频率响应
若以Ù
c为响应，求频率响应函数，并画出其幅频响应和相频响应。
使用matlab的实验命令为：
clear,formatcompact
ww=0:
0.2:
4;
H=1./（1+j*ww）;
figure
（1）
subplot（2,1,1）,plot（ww,abs（H））,
grid,xlabel（'
ww'
）,ylabel（'
angle（H）'
）
subplot（2,1,2）,plot（ww,angle（H））
figure
（2）
subplot（2,1,1）,semilogx（ww,20*log（abs（H）））
dB'
subplot（2,1,2）,semilogx（ww,angle（H））
）,
ylabel（'
输出结果：
A线性频率
B数字频率
2、频率响应：
二阶低通电路
令H0=1，画出Q=1/3,1/2,1/√2,1,2,5的幅频相频响应，当Q=1/√2时，成为最平幅度特性，即在通带内其幅频特性最为平坦。
forQ=[1/3,1/2,1/sqrt
（2）,1,2,5]
ww=logspace（-1,1,50）;
H=1./（1+j*ww/Q+（j*ww）.^2）;
subplot（2,1,1）,plot（ww,abs（H））,holdon
subplot（2,1,2）,plot（ww,angle（H））,holdon
subplot（2,1,1）,semilogx（ww,20*log10（abs（H）））,holdon
subplot（2,1,2）,semilogx（ww,angle（H））,holdon
end
figure
（1）,subplot（2,1,1）,grid,xlable（'
w'
）,ylable（'
abs（H）'
subplot（2,1,2）,grid,xlable（'
angle（H））'
figure
（2）,subplot（2,1,1）,grid,xlable（'
仿真结果如下：
3、频率响应：
二阶带通电路
H0=1;
wn=1;
forQ=[5,10,20,50,100]
w=logspace（-1,1,50）;
H=H0./（1+j*Q*（w./wn-wn./w））;
figure
（1）
subplot（2,1,1）,plot（w,abs（H））,grid,holdon
subplot（2,1,2）,plot（w,angle（H））,grid,holdon
figure
（2）
subplot（2,1,1）,semilogx（w,20*log10（abs（H）））,grid,holdon
subplot（2,1,2）,semilogx（w,angle（H））,grid,holdon
A线性频率特性
B对数频率特性
4、复杂谐振电路的计算
一双电感并联电路，已知Rs=28.2KΩ,R1=2Ω,R2=3Ω,L1=0.75mH,L2=0.25mH,C=1000pF。
求回路的通频带以及回路阻抗大于50kΩ的频率范围。
使用matlab命令为:
R1=2;
R2=3;
L1=0.75e-3;
L2=0.25e-3;
C=1000e-12;
Rs=28200;
L=L1+L2;
R=R1+R2;
Rse=Rs*（L/L1）^2
f0=1/（2*pi*sqrt（C*L））
Q0=sqrt（L/C）/R,R0=L/C/R;
Re=R0*Rse/（R0+Rse）
Q=Q0*Re/R0,B=f0/Q,
s=log10（f0）;
f=logspace（s-.1,s+.1,501）;
w=2*pi*f;
z1e=R1+j*w*L;
z2e=R2+1./（j*w*C）;
ze=1./（1./z1e+1./z2e+1./Rse）;
subplot（2,1,1）,loglog（w,abs（ze））,grid
axis（[min（w）,max（w）,0.9*min（abs（ze））,1.1*max（abs（ze））]）
subplot（2,1,2）,semilogx（w,angle（ze）*180/pi）
axis（[min（w）,max（w）,-100,100]）,grid
fh=w（find（abs（1./（1./z1e+1./z2e））>
50000））/2/pi;
fhmin=min（fh）,fhmax=max（fh）,
谐振频率处的幅频和相频特性
实验七simulink仿真交流电路
1了解simulink模块的使用
2学习simpowerasystem模块的使用。
1、正弦交流电路如图（w=1000rad/s）,试求电流I1和I2
得到仿真实验图结果如下图：
2、分析正弦稳态电路
实验电路图如下所示，参数标在图中，利用电力系统分析模块分析电路。
由于用的交流电压源为60Hz，所以图中的RLC为计算之后的结果。
1、实验原理图如下
得到的仿真电路如下图：
得到三个电流的图像如下图所示。
又有三个电流幅值和相位角如下图：
得到的电容电压与电感电流如下图所示。
3、电路图如下图所示，元件参数已标在图中，开关S在t=0是从1处置向2处，观察电容电压和电流的波形。
最终连得的仿真图如下所示：
双击上图中的scope器件可得到电容电压的波形，如下图所示：
双击仿真图中的scope1，可得到电容电流的波形图，如下图所示：
升级会员 