MATLAB在电路分析教学中的应用.pdf

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1、·70·T业仪表与自动化装置2012年第3期MATLAB在电路分析教学中的应用权建军(兰州石化职业技术学院电子电气工程系，兰州730060)摘要：列举了MATLAB软件在电路分析教学中的主要应用，包括直流电路、正弦交流电路、三相电路。将MATLAB引入电路分析教学，可以达到直观教学，有助于学生理解电路理论，还可以培养学生计算机分析电路的能力。关键词：MATLAB；复数；相量图；幅频曲线；相频曲线中图分类号：0245文献标志码：B文章编号：1000—0682(2012)03—0070—04TheapplicationofMATLA

2、BincircuitanalysisteachingQUANJianjun(I~mzhouPetrochemicalCollegeo，VocationalTechnology，bznzhou730060，China)Abstract：ThepaperliststheMATLABsoftwareincircuitanalysisteachingapplication，includesDCcircuit，sineACcircuit，three—phasecircuits．IntroducingMATLABintocircuitana

3、lysiscourseteaching，canachieveteachingintuitively，andhelpstudentstounderstandthecircuittheory，asmeanwhile，cnhi—vatestudents’abilityofcomputeraidedcircuitanalysis．Keywords：MATLAB；complexdata；phasordiagram；amplitudefrequencycurve；phasefrequency1】rV解线性方程组。此外，求解方程与支路多少没有

4、关0引言系。这也是计算机求解电路的优点之一。MATLAB是美国MATHWORKS公司推出的数例1：试用支路电流法求解流过R的电流及学软件，可以进行复数运算、矩阵运算、绘制函数图理想电流源的端电压。电路如图1所示，，=2形和实现算法验证等，主要应用于工程计算、控制设A，Us=2V，Rl=3n，R2=R3=2n。计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、建模设计．尼与分析等领域。电路分析是电类专业基础课程，将MATLAB引入电路教学课堂，可以使学生掌握先进的电路辅助分析方法，还能拓宽学生视野，对以后从事工程技术、科研开发打下较好的基础

5、。1MATLAB在直流电路中的应用——支路电流法示例Is+I2+13=0f0+12+l3=一Isf在电路分析中，支路电流法是最基本的求解电{U一Rl+，3R3=0={U+0，2+R3=尺1路的有效方法。其优点是方法简单。但是，当电路【一，3R3+，2R2+Us=0tO+，2R2一，3R3=一Us中支路比较多时，求解方程组比较麻烦。MATLAB软件作为“矩阵实验室”，有强大的矩阵运算能力。通过矩阵的逆运算(左除)，就可以求收稿日期：2011—12—22基金项目：兰州石化职业技术学院教研项目(JY2011—27)作者简介：权建军(1

6、968)，男，甘肃陇西人，硕士，讲师，从事电T电子以及嵌入式系统的教学研究。2012年第3期工业仪表与自动化装置·71·R1=3；有)字母上的点号。R2=2；MATLAB还提供了专门的语句“compass”，可以R3=2；很方便地绘出相量图。A=[0，1，1；1，0，R3；0，R2，一R3]；2)MATLAB程序B=[一Is；IsRI；一Us]；Z1=j3；Zc=一J4；R=5；U1=10；C=A／B：Zlr=Z1：l：R／(Z1十R)；Z=Zc十Zlr；EndI1=U1／Z1；Ir=U1／R；I=Ir+I1；Uc=IZc；Us

7、4)运行结果如图2所示。=I：l：Z：disp(IrI1IUcUs)《州嚣萋麓舞蔓篓薯羞薹羹曩曩i曩薯童j—⋯墨—薹⋯童～disp(幅值)，disp(abs([Ir，I1，I，uc，Us]))j~ila，，disp(相位角)，disp(angle([Ir，I1，I，uc，us])⋯—一_180／pi)图2运行结果ha=compass([Ir，I1，I，uc，Us])；set(ha，linewidth，2)；显然，得到了计算结果U=7V，=一1．5A，133)运行结果=一0．5A。妊秘啦#疆b娃，一一i!ililili2MATLA

8、B在单相交流电路中的应用曼曼k羔篓～童三三竺．竺!兰量垂三：：：：=2．1复数运算及相量绘制在正弦交流电路中，引入了相量的概念。而复数运算是MATLAB的一大特色。在交流量的求解l⋯。运算中，利用MATLAB可以很好地解决手工进行复图4运行结果数计算易错的问题。