基于MATLAB的电路模型仿真应用实验指导书

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1、基于MATLAB的电路模型仿真应用实验报告系别：物理与信息技术系专业：电子信息科学与技术年级：09级姓名：学号：基于MATLAB的电路模型仿真应用实验指导书一、实验目的1、常握采用M文件及SIMULINK对电路进行仿真的方法。2、熟悉POWERSYSTEMBLOCKSET模块集的调用、设置方法。3、进一步熟悉M脚本文件编写的方法和技巧。二、实验原理1、通过M文件实现电路仿真的一般仿真步骤为：(1)分析仿真对象——电路；(2)确定仿真思路——电路分析的方法;(2)建立仿真模型一一方程；(3)根据模型编写

2、出仿真程序；(3)运行后得到仿真结果。2、釆用SIMULINK仿真模型进行电路仿真可以根据电路图利用SIMULINK中已有的电了元件模型直接搭建仿真模块，仿真运行得到结果。通过SIMULINK仿真模型实现仿真为仿真者带来不少便利，它免除了仿真者在使用M文件实现电路仿真时需要进行理论分析的繁重负担，能更快更直接地得到所需的最后仿真结果。但当需要对仿真模型进行一定理论分析时,MATLAB的M语言编程就有了更大用武Z地。它可以更令灵活地反映仿真者研究电路的思路，可更加灵活地将自身想法在仿真环境中加以验证，促

3、进理论分析的发展。因此，可根据自己的实际需要，进行相应的选择：采用SINMULIN模块搭建电路模型实现仿真非常直观高效，对迫切需要得到仿真结果的用户非常适用；当用户需要深刻理解及深入研究理论的用户来说，则选择编写M文件的方式进行仿真。注意：木节实验的电路SIXMULINK仿真原理，木节实验主要是应用提供的电路仿真元件搭建仿真模型，类似于传统仿真软件PSPTCE的电路仿真方法。采用SIMULINK进行电路仿真吋元器件模型主要位于仿真模型窗口屮SimPowerSystems节点下。其中本次实验可能用到的模

4、块如下：•“DCVoltageSourcev模块：位丁SimPowerSystems节点卜的"ElectricalSources”模块库中，代表一个理想的直流电压源；•“SeriesRLCBranch^模块：位丁SimPowerSysterns节点卜的“Elements”模块库内，代表一条串联RLC支路。通过对其参数的设置,可以将具变为代表单独的或电阻、或电容、或电感的支路。如设定：电阻值Resistance^,电感值Inductance=O,电容值Capacitance二inf,则表示一个电阻值为5

5、欧姆的纯电阻元件。•"ParallelRLCBranch模块：位于SimPowerSystcms节点卜的“Elements”模块库内，代表一条并联RLC支路。通过对其参数的设置,可以将其变为或电阻、或电容、或电感并联的支路。•uCurrentMeasurement模块：位于SimPowerSystems节点下下的“Measurements”模块库内,用于测量所在支路的电流值。•"VoltageMeasurement模块：位于SimPowerSystems节点卜卜的“Measurements”模块库内，

6、用于测量电压值。•“Display”模块：位于Simulink节点下的“Sinks”模块库内，用于输出所测信号的三、实验内容1.如图所示电路,R二5Q、Ra二25Q、Rb二100Q、Rc二125Q、Rd二40Q、Re二37.5Q,采用编写M文件的方法求图中流过电阻R的电流。图1解：根据基尔霍夫定律可得i=ib+icib=ia+idia+ic=ieR*i+Rc*ic+Re*ie=UR*i+Rb*ib+Ra*ia+Re*ie=UR*i+Rb*ib+Rd*id=U该敌萼横型昱一个銭性代敌方綬他，检MATLA

7、B中可用数仍如符君鬲轴方協束解。诸易出往序。RLO1IA/V►叫iCQ解：分析电路建立数学模型。Rxi+L—+—[idt=u.dtCJ'C^=idt消去中间变量i并标准化得：2rundunLC———+RC+uo=u.dt2dt嫁敌学倏型蛊一个微分方律，（iMATLAB中可用数念如符君鬲紳方法求解。镐笔出絆存。1.采用SINMUL1NK搭建题一屮图1的仿真模型，进行仿真，求流过电阻R的电流。3、学生练习对已经学过的典型电路采用两种方法进行仿真。四.【自己练习】1、求图中U=?2、如图所示电路在开关S打开

8、前电路己处于稳态,求s打开后的电压次扭(r)°五.数据处理:实验图一：谕咖AHU0H000—110二001010,1;500125037.5;5251000037.5;501000402B"0;0;0」4p4940kimA一B0.5000002500.27500.22500.25000.2500□GJ另NU7OiwiDircdorx-回JUtf*卜乞LL薯*31屮»40I1L4LfXFtgFOOleFOegFOoZeFIe1FieTypei塔■6壬4-M