武大电气模电Matlab仿真报告.docx
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武大电气模电Matlab仿真报告
武大Matlab实验报告
Matlab仿真实验心得
在这个学期的matlab仿真实验学习中，自己在以下个方面有很深的体会
首先，matlab的确是一款功能很强大的软件，他的计算功能确实很实用。
在仿真的过程中，只要我们自己把思路理清以后，整理好计算的公式，matlab就能把我能所需要的结果计算出来，而且还能对部分的结果进行函数图形的分析，让我们能很直观的看出函数的变化过程。
可以说，matlab把我们从复杂的计算中解放了出来，帮助我们更好地专注于电路分心本身。
第二，我感觉仿真实验虽然只是仿真，但是我们的分析过程和实验的分析方法是没有改变的。
在做仿真实验时，我们的实验场就在电脑上，不可以认为它只是仿真就不重视它，而随意为之。
做实验，首先需要我们有一个科学严谨的态度，在做仿真实验时，我们要认真对待出现的每一个问题，不可以认为运行结果没有什么大问题就不去重视它。
因为仿真是为真实的实验做准备的，也许在仿真的过程中出现了一点小问题，没有引起大的误差，可是放在实际的试验中也许就会出大问题，甚至导致整个实验功亏一篑。
所以，仿真实验也是实验，需要我们以科学严谨的态度去认真对待。
第三，当我们遇见困难时，一定不要放弃。
第一次接触matlab，自己什么也不会，做了很长的时间也没有解决好一个简单的问题，心里很是沮丧，甚至停下来不想做了。
还好，后来在老师和各位同学的帮助下，我一点点的解决了问题，在不断的积累过程中也增强了自信，增加了学好matlab的信心。
虽然只学习一段时间的matlab，自己对matlab的了解也很有限，有很多的知识还等待着我们去学，但我相信，这次的matlab学习让我基本了解了matlab的使用方法，在接下来的时间了，如果有机会，我也会继续学好matlab。
最后，也十分感谢老师这段时间以来对我的指导。
实验一直流电路
一、实验目的
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。
解：
matlab中的命令为：
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.
解：
在matlab中的命令为：
结果为：
实验二直流电路
（二）
一、实验目的
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
二、实验内容
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
输出结果为：
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：
输出结果为：
实验三正弦稳态
一、实验目的
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
二、实验内容
1设R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,jxl=j2，-jxc1=-j3，-jxc2=-j5，Ùs1=8∠0°，Ùs2=6∠0°，Ùs3=8∠0°，Ùs4=15∠0°，求各支路的电流向量和电压向量。
解答：
使用matlab命令为：
输出结果为：
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,ÙS=10∠0°V,ÍS=10∠0°A。
解答：
使用matlab命令为：
输出结果为：
实验四交流分析和网络函数
一、实验目的
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
二、实验内容
1电路图如图所示，求电流i1（t）和电压v（t）
解：
在matlab中的命令为：
输出结果为：
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
解：
在matlab中的命令为：
输出结果为：
实验五动态电路
一、实验目的
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
二、实验内容
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。
解：
编写函数：
输出结果为：
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。
解：
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
一、实验目的
1、学习有关频率响应的相关概念
2、学习matlab的频率计算
二、实验内容
1、一阶低通电路的频率响应
若以Ùc为响应，求频率响应函数，并画出其幅频响应和相频响应。
解：
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））
grid,xlabel（'ww'）,ylabel（'angle（H）'）
figure
（2）
subplot（2,1,1）,semilogx（ww,20*log（abs（H）））
grid,xlabel（'ww'）,ylabel（'dB'）
subplot（2,1,2）,semilogx（ww,angle（H））
grid,xlabel（'ww'）,
ylabel（'angle（H）'）
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。
使用matlab命令为：
clear,formatcompact
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）;
figure
（1）
subplot（2,1,1）,plot（ww,abs（H））,holdon
subplot（2,1,2）,plot（ww,angle（H））,holdon
figure
（2）
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（'w'）,ylable（'angle（H））'）
figure
（2）,subplot（2,1,1）,grid,xlable（'w'）,ylable（'abs（H）'）
subplot（2,1,2）,grid,xlable（'w'）,ylable（'angle（H））'）
仿真结果如下：
3、频率响应：
二阶带通电路
使用matlab命令为：
clear,formatcompact
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
end
输出结果：
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:
clear,formatcompact
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）,
输出结果：
谐振频率处的幅频和相频特性
实验七simulink仿真交流电路
一、实验目的
1了解simulink模块的使用
2学习simpowerasystem模块的使用。
二、实验内容
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：
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