第23卷第6期V o.l 23N o .6荊門職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)Journal o f Ji ng m en T echn i ca l Co lleg e 2008年6月Jun .2008

[收稿日期]2008-03-11

[作者簡(jiǎn)介]李繼林(1969-),男,湖北武漢人,武漢工程大學(xué)講師。研究方向:過(guò)程控制及系統(tǒng)仿真。E -m a i:l jil

i n licn @yahoo .com 。

MATLAB 在電路分析中的應(yīng)用

李繼林

(武漢工程大學(xué)電氣信息學(xué)院,湖北武漢 430073)

[摘 要] 探討了基于MATLAB 的電路分析方法,通過(guò)仿真實(shí)現(xiàn)了對(duì)電阻電路、復(fù)頻域電路、動(dòng)態(tài)電路

等電路的分析。使用MAT LAB 可使電路的仿真分析變得非常快捷、方便,該軟件是電路分析和電路教學(xué)中的一個(gè)有效的輔助工具。

[關(guān)鍵詞] 電路分析;MAT LAB ;教學(xué)改革;仿真;數(shù)學(xué)模型

[中圖分類號(hào)] TM 133 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1008-4657(2008)06-0019-04

電路分析[1-3]是一門研究網(wǎng)絡(luò)分析和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工程學(xué)科,為電氣信息類專業(yè)的學(xué)習(xí)建立必要的理論基礎(chǔ)。在電路分析中,電路規(guī)模的加大,使微分方程階數(shù)以及聯(lián)立方程的個(gè)數(shù)增多,給解算帶來(lái)困難。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言,如FORTRAN 、C 語(yǔ)言等在處理高階微分方程和大規(guī)模聯(lián)立方程組問(wèn)題時(shí),大量的時(shí)間和精力都花在矩陣處理(如矩陣輸入、求逆、稀疏矩陣處理等)和圖形的生成分析等繁瑣易錯(cuò)的細(xì)節(jié)上。許多學(xué)生在學(xué)習(xí)電路分析時(shí),往往很難與后繼課程建立一定的聯(lián)系,使得電路分析的學(xué)習(xí)不受重視;另外,電路分析的手段較單一,也使許多學(xué)生感覺(jué)枯燥、難學(xué)。為了使學(xué)生能學(xué)好電路分析,筆者認(rèn)為在電路分析的教學(xué)過(guò)程中,可適當(dāng)引入MATLAB 進(jìn)行輔助電路分析。MATLAB 環(huán)境(或語(yǔ)言)由美國(guó)的C leve M o ler 博士及其同事在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金資助下于1980年研制成功,作為一個(gè)通用的數(shù)學(xué)工具,MATLAB 以其學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單、使用方便以及其它高級(jí)語(yǔ)言所無(wú)可比擬的強(qiáng)大的矩陣處理功能越來(lái)越受到世人的關(guān)注,同時(shí)MATLAB 提供的S i m uli n k

工具可直接建立電路模擬模型,隨意改變模擬參數(shù),并且立即可得到修改后的模擬結(jié)果(Scope 顯示),進(jìn)一步省去了編程的步驟。它已成為國(guó)際控制界最流行、使用最廣泛的系統(tǒng)仿真與計(jì)算工具。本文結(jié)合電路分析中的一些問(wèn)題,探索MATLAB 軟件在電路分析中的應(yīng)用。

1 MATLAB 應(yīng)用在電路穩(wěn)態(tài)分析

1.1 直流電路的分析

如圖1所示的電路,這里用兩種方法進(jìn)行分析。

圖1 直流電路 圖2 電路的數(shù)學(xué)模型

方法1:用網(wǎng)孔電流法[4]分析求解電流I 1和I 2。在圖1中,首先建立網(wǎng)孔電流方程:

總結(jié)

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