matlab在电路理论课程教学中的应用

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1、MATLAB在电路理论课程教学中的应用：在电路理论课程的教学中引入了利用MATLAB软件计算和仿真电路的内容，通过几个具体电路来介绍用MATLAB软件计算和仿真电路的方法。教学实践表明：在电路理论课程中引入MATLAB软件后，可以减少学生做电路习题所花的时间，加深学生对电路理论的认识和理解，激发学生的学习兴趣。　　关键词：电路理论课程；MATLAB；教学　　：G642.0：A：1007-0079（2014）12-0047-03　　MATLAB是美国MathATLAB软件引入理工科专业的教学中显得越来越重要。电路理论课程是电气信息类专业

2、的一门重要基础课程，该课程以分析电路中的电磁现象、研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容。电路理论课程的学习对树立学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力都有重要的作用。[1]让学生了解一种电路分析软件，并能用其求解电路理论课程的习题，是电路理论课程的教学要求之一，因此有必要将MATLAB软件引入电路理论课程的教学中。[2]本文通过几个具体电路来介绍用MATLAB软件计算和仿真电路的方法，以供大家参考。　　一、基于MATLAB的电路计算　　MATLAB也是一

3、种高级语言，其语法特征与C语言相似，编程比C语言简单的多。电路的计算涉及到方程的求解，用手工求解方程不仅费时，而且容易出错。编写MATLAB程序来求解方程则可以节省大量的时间。由MATLAB语句构成的程序称为M文件，它将M作为文件的扩展名。由于M文件是ASCΙΙ码文本文件，用户可以用任何文件编辑器来对M文件继续编辑。MATLAB为用户提供了专用的M文件编辑器，用来帮助用户完成M文件的创建、保存、编辑、调试和执行等工作。M文件分为两种：一种是命令文件（scriptfile），另一种是函数文件（functionfile）。　　命令文件就是

4、命令行的简单叠加，MATLAB会自动按顺序执行文件中的命令。命令文件中定义或使用的变量都是全局变量，在退出文件后仍是有效变量，且被保留在工作空间中，其他命令文件和函数可以共享这些变量。命令文件在运行过程中可以调用MATLAB工作空间中的所有数据。在程序设计中，命令文件常作为主程序来设计。　　函数文件主要用来解决参数传递和函数调用问题。函数文件可以接受输入变量，也可以返回输出变量。除了输入变量和输出变量以外，在函数文件内部使用的其他变量通常为该函数文件的局部变量，仅在函数内部起作用，并随调用的结束而被消除。MATLAB所提供的绝大多数功

5、能函数都是用函数文件实现的，这足以说明函数文件的重要性。函数文件必须以关键字function开头，第一行为函数说明语句，其格式为：　　function[输出变量1，输出变量2，…]=函数名[输入变量1，输入变量2，…]　　其中，函数名由用户自己定义，通常取其存储文件的文件名与函数名一致。若不一致，则在调用时应使用文件名。　　下面通过3个例子[3]来分别说明利用MATLAB软件计算电阻性电路、正弦稳态电路和动态电路的过程。　　例1电路如图1所示，已知，，，，，，。试用节点电压法求电压u和电流i1。　　（4）运行exm3b.m，得到如图4

6、所示的计算结果。　　通过上面的3个例子可以看出：只有在学生能够分析电路的前提下，才能写出相应的方程；编写MATLAB程序是很简单的；MATLAB软件仅仅起到辅助计算的作用，但可以使学生从繁琐的计算中解脱出来，节省做电路习题的时间，将节省的时间用来学习电路的基本概念、基本原理和基本分析方法。　　二、基于Simulink的动态电路仿真　　Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，用来实现动态系统的建模和仿真。[4]Simulink提供了一些基本模块，这些模块放在库浏览器里，用户可以通过鼠标将模块拖放到模型窗口中。用户只需知道模

7、块的功能、输入和输出，而不必管模块内部是怎样实现的。在模型窗口中，双击某个模块，就会弹出设置该模块参数的对话框。通过模型窗口上的菜单栏可设置仿真参数。　　库浏览器的作用是让用户快速地对模块进行定位。库浏览器包括monlyUsedBlocks库、Continuous库、Discontinuities库、Discrete库、LogicandBitOperations库、LookupTabels库、MathOperations库、ModelVerification：在电路理论课程的教学中引入了利用MATLAB软件计算和仿真电路的内容，通过几

8、个具体电路来介绍用MATLAB软件计算和仿真电路的方法。教学实践表明：在电路理论课程中引入MATLAB软件后，可以减少学生做电路习题所花的时间，加深学生对电路理论的认识和理解，激发学生的学习兴趣。　　关键词：电路理论课程