资源描述：
《matlab在一阶动态电路中的分析及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目:要求完成的主要任务:以下面三个方面作为选题范围•数值线性代数方法及MATLAB实现•MATLAB在“电路原理”中的应用•MATLAB工具箱的应用按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”，撰写总结报告一份，包括：训练题目、训练要求、设计分析、（总体电路、模块设计、模块程序、仿真波形）、结果分析、心得体会（不少于500字）、参考文献（不少于5篇）。时间安排：对选定的设计题目进行原理分析（1天）设计程序框图，学习并编写程序代码（2天）上机调试程序，修
2、改并完善设计（1天）完成设计报告，进行答辩（1天）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书目录1设计题目的理论分析12MATLAB编程32.1问题（1）的MATLAB编程32.2问题（2）的MATLAB编程42.3题目总体MATLAB编程53程序仿真波形、图形以及结果分析64心得体会9武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书MATLAB在一阶动态电路中的分析及应用1设计题目的理论分析如图1.1所示，已知R1=3W，R2=12W，R3=6W，C=1F，Us=18V,is=3A,在t<0时，开关S位
3、于“1”，电路已处于稳定状态。（1）t=0时，开关S闭合到“2”，求Uc(t),iR2(t),并画出波形。（2）若经10秒，开关S又复位到“1”,求Uc(t),iR2(t),并画出波形。图1.1一阶动态电路这个题目是对一个简单一阶电路的电压电流变化函数的计算。根据电路知识，可以想到使用三要素法来解答题目。（1）首先求初始值uc(0+)和ir2(0+),为此先求uc(0-)，在求t=0-时，开关位于“1”电路已经达到稳定。电容可以看做开路，可以求得uc(0-)=-12v。由于电路改变后电容的电压不变，所以可以知道电容的初始电压12武汉理工大学《基础强化
4、训练》课程设计说明书uc(0+)=uc(0-)=-12v在t=0时，开关接到“2”，可以求得ir2(0+)=uc(0+)/r2=-1A然后求稳定值。达到稳定状态时电容开路，于是ucf=is*r2*r3/(r2+r3)ir2f=is*r3/(r2+r3)时间常数T1=C*r2*r3/(r2+r3)然后由三要素公式可得uc(t)=ucf+[uc(0+)-ucf]*exp(-t/T1)t≧0ir2(t)=ir2f+[ir2(0+)-ir2f]*exp(-t/T1)t≧0(2)经过10秒后，开关再次闭合到“1”，将t=10s代入uc(t)即可得到电容电压的初
5、始值为uc(10+)=uc(10)。由图1.1可知此时ir2(10+)=is=3A，并且保持不变。达到稳定状态时，ucf2=-12v，此时T2=C*r1*r3/(r1+r3)由三要素公式可以得到3,t<0Ir2(t)=1-2exp(-t/T1),0≦t≦103,t>1012-24exp(-t/T1),0≦t≦10uc(t)=ucf2+[uc(10+)-ucf2]*exp(-t-10/T2),10≦t12武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书2MATLAB编程根据上一节中对设计题目的理论分析，编写MATLAB程序并计算结果。由于此题中的两个问题所使
6、用的矩阵并不相同，因此需要编写两个不同的MATLAB程序来计算。2.1问题（1）的MATLAB编程问题(1)的MATLAB程序如下%电路暂态clear,formatcompact%figure(1),fg521,pauser1=3;us=18;is=3;r2=12;r3=6;C=1;%给出原始数据uc0=-12;ir20=uc0/r2;ir30=uc0/r3;%算出初值ir20及uc0ic0=is-ir20-ir30;ir2f=is*r3/(r2+r3);%算出终值ir2f及ucfir3f=is*r2/(r2+r3);ucf=ir2f*r2;icf=
7、0;%时间数组的设置，在t=0及10附近设两个点t=[-2,-1,0-eps,0+eps,1:9,10-eps,10+eps,11:20];figure(1),plot(t),grid,pause%找出时间与数组下标的关系，t=10+eps对应下标15uc(1:3)=-12;ir2(1:3)=3;%t<0时的值T=r2*r3/(r2+r3)*C;%求充电时常数uc(4:14)=ucf+(uc0-ucf)*exp(-t(4:14)/T);12武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书ir2(4:14)=ir2f+(ir20-ir2f)*exp(-t(4
8、:14)/T);%用三要素法求输出2.2问题（2）的MATLAB编程问题(2)的MATLAB程序如下clea
