Matlab正弦稳态电路的分析正弦稳态电路.doc
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1、如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流Matlab正弦稳态电路的分析正弦稳态电路【精品文档】第 6 页开放实验室项目研究论文题 目: Matlab正弦稳态电路的分析正弦稳态电路学 院: 物理与电子技术学院专 业: 电子信息工程班级序号:学 号:学生姓名:指导教师: 2011年12月基于MATLAB的RLC电路结点电压法的仿真分析正弦稳态电路摘 要: 正弦稳态电路的分析计算是大家普遍反映难以理解的内容,尤其是在电路比较复杂的情况下更是如此。本文在简要介绍了Matlab软件的基础上,提出了利用Matlab来进行电路分析的方法,且重点研究了用Matlab分析正弦稳态电路。Matlab具有强大的数值
2、运算供能以及强大的绘图功能,在以利用matlab进行电路分析时,可以精确的得到电路的各个参数。且通过作图,我们可以很直观的观看的信号的相位关系。本文对R,L,C串联电路和R,L,C串联电路为例,用Matlab绘出表现其正弦稳态特想的时域波图,向量图。与一般分析方法比较,可以看出用Matlab分析正弦稳态电路具有简便、直观的优点。关键字:Matlab ; 正弦稳态; 向量图; 电路分析方法Abstract:Sine steady-state analysis and calculation of the circuit is common reflection is difficult to u
3、nderstand the content, especially in the circuit is more complex situation is even more so. This paper briefly introduces the Matlab software was put forward based on Matlab to circuit analysis method, and mainly studied Matlab analysis sine steady-state circuit. Matlab has strong numerics powering
4、and strong drawing function, by use of Matlab for circuit analysis, can accurate get circuit various parameters. And through the plot, we can quite intuitive watch signal the phase relationship. This paper R, L, C series circuit and R, L, C series circuit for example, by using Matlab draw expressed
5、its sinusoidal steady especially want to temporal oporto, vector diagram. Compared with the general analysis method, it can be seen that the Matlab analysis sinusoidal steady circuit is simple, intuitive advantages.Keywords: Matlab; Sinusoidal Steady State; Vector Diagram ; Circuit Analysis绪论:随着电子计算
6、机及其相关技术的发展,计算机辅助设计技术正作为一门崭新的技术在世界范围内蓬勃兴起。CAD 技术的发展与应用引发了一场设计的革命,它不仅深刻地改变着产品设计的传统方式,而且还直接影响到企业生产的管理模式和商业对策,给企业和社会带来了巨大的经济效益。 由于专用的分析软件存在着成本、人们熟悉程度和软件本身局限性等方面的缺点,以及MATLAB对矩阵和数值运算的高效性,我们便想到了利用MATLAB来实现各种电路的分析。基于MATLAB的电路分析技术一方面考虑以通用软件来完成专用软件的功能,解决以通用软件MATLAB为平台,实现对模拟线路(线性、非线性)、数字电路以及对数模混合电路等进行分析。另一方面,目
7、前MATLAB虽含有众多的工具箱,但还没有涉及到专门应用于电路分析的工具箱,此项技术的实现可以对MATLAB工具箱进行一个有力的扩充,使MATLAB的功能更为强大。 本课程设计中用matlab软件对线性电路正弦稳态特性分析,通过操作和学习对各方面的能力都有很大的提高。1 MATLAB介绍1.1 MATLAB的概况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,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了
8、一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、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,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简
9、捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C+,JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。 应用MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作: 数值分析 数值和符号计算 工程与科学绘图 控制系统的设计与仿真 数字图像处理技术 数字信号处理技术 通讯系统设计与仿真 财务与金融工程 MATLAB 的应用范围非常广,包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测
10、量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱(单独提供的专用MATLAB 函数集)扩展了MATLAB 环境,以解决这些应用领域内特定类型的问题。 特点1) 高效的数值计算及符号计算功能,能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来; 2) 具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化; 3) 友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,使学者易于学习和掌握; 4) 功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ,为用户提供了大量方便实用的处理工具。 1.2优势1.2.1友好的工作平台和编程环境MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件,
11、其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级,MATLAB的用户界面也越来越精致,更加接近Windows的标准界面,人机交互性更强,操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统,极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统,程序不必经过编译就可以直接运行,而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。 1.2.2简单易用的程序语言Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入
12、和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步,也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序(M文件)后再一起运行。新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C+语言基础上的,因此语法特征与C+语言极为相似,而且更加简单,更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强,这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。 1.2.3强大的科学计算机数据处理能力MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数,可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所使用的算
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