瞬时电路分析

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1、摘要=MATLAB的名称源自MatrixLaboratory,它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作，而且利用MATLAB产品的开放式结构，可以非常容易地对MATLAB的功能进行扩充。MATLAB包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包(Toolbox)..T具包又可以分为功能性工具包和学科工具包.功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算，可视化建模仿真,文字处理及实时控制等功能•学科工具包是专业性比较强的工

2、具包，控制工具包，信号处理工具包,通信工具包等都属于此类.MATLAB给用户带来的是最直观，最简洁的程序开发环境。以下简单介绍一下MATLAB的主要特点。1•语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。2.运算符丰富。MATLAB提供了和C语言儿乎一样多的运算符。3.MATLAB既具有结构化的控制语句又有面向对象编程的特性。4.程序限制不严格，程序设计自由度大。5.程序的可移植性很好，本上不做修改就在各种型号的计算机和操作系统上运行。6.MATLAB的图形功能强大。在MATLAB里，数据的可视化非常简单。MATLAB还具有较强的编辑图形界面的能力。7.MATLAB的缺

3、点是，它和其他高级程序相比，程序的执行速度较慢。8.功能强大的工具箱是MATLAB的另一特色。功能性工具箱用于多种学科。而学科性工具箱是专业性比较强的，女□commumnicationtoolbox等。这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家编写的，所以用户无需编写口己学科范围内的基础程序。2.源程序的开放性。目录摘要：1题目：MATLAB在电路瞬态分析中的应用12要求完成的主要任务：23.电路分析34软件设计说明44.1流程图设计54.2程序设计65.仿真波形76•结果分析：87.心得体会98.参考文献错误!未定义书签。1题目：MATLAB在电路瞬态分析中的应用初

4、始条件:t=0吋开关打开，已知开关K打开前电路已处于稳态，求K打开后电容电压uc(t)波形。2要求完成的主要任务：1）分析题意，根据所给电路，采用合适的电路分析方法进行分析，建立该电路的数学模型；2）根据解题步骤，绘制程序流程图，并编写出完整的MATLAB语言程序;3）调试、修改该程序，显示并分析运行结果；4）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，内容包括：包括封面、任务书（指导老师提供）、目录、摘要（中、英文对照）、正文、参考文献（5篇以上）、附录（程序清单,要求有注释）、成绩评定表（指导老师提供）。正文部分包括：训练题目、电路分析、软件

5、设计说明（流程图设计及说明等）、仿真波形、结果分析和基础强化训练的收获及心得体会（不少于500字）。3•电路分析由题可知，这是一个一阶全响应电路，当开关闭合吋,根据三要素法/c、R3//R2(1)wc(0+)=比c(0—)=UR1+3///?2由RC部分电路求得T二R1XC(2)(3)(4)Uc=uc(oo)+[Mc(0+)-uc(oo)]当开关闭合时电路为下图所示此时L相当于导线对电路的分析没有影响Uc即为电阻r3,r2的并联电压当开关断开后电路为下图所示此时Uc电压相当于电源两端的电压fMeascjr^meritII•IT图二4软件设计说明4・1流程图设计根据电路

6、理论分析的结论，我们结合matlab的数学运算能力和编程特性，把上面的思想转化为程序，然后通过仿真可得到仿真结果。下面是matlab运用三要素法和KCL►仿真图形进行计算<程序流程图。分析电路了解电路的初始状态和最后的稳态丿4.2程序设计根据程序流程图和理论分析的结果，可以编写matlab文件程序程序如下：>>clear»rl=2;r2=3;r3=6;c=0.5;L=l;u=10;%输入已知数据uc1=((r2*r3/(r2+r3))/(rl+r2*r3/(r2+r3)))*u;%ucl表示0-时刻电容电压uc2=ucl;%uc2表示0+时刻电容电压ucn=u;%uc

7、n表示电容电压终值T=rl*c;%T表示左边回路时间常数t=[-2,-lJ-0.0001,0:0.2:8];uc(1:3)=ucl;uc(4:44)=ucn+(uc2-ucn)*exp(-t(4:44)/T);plotCt,uc);grid%画网格瞬态波形图’)xlabelC时间t/3)ylabel('电压uc/v*)»运行结果为以下的仿真波形5•仿真波形口曰£©

8、除

9、整Q紗⑧凰凰

10、□目〔■回❶Notenewtoolbarbuttons:databrushing&linkedplots謠復辿如X仿真波形图6•结果分析：用matlab程序运行出的电压的