MATLAB电路仿真.ppt

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1、第4章模拟电路仿真分析与应用主要内容：MATLAB及Simulink电路仿真PowerSystemBlockset模块集一般电路仿真电子功率系统仿真4.1电路仿真概要计算机仿真对电路的学习和研究的作用有助于更直观、高效地理解电路；形象地展示电路性能、证明计算方法；减少复杂电路的计算量；使用参数变量实现理想的解决方法。单相桥式整流电路仿真模型图带有电磁场的图像转换器模型。仿真结果显示了几何体附近的电场E。目的是为了去保护开放的区域（圆形域）免受外部大于20V/m的电场E的影响。4.1用MATLAB和Simulink分别进

2、行电路仿真均可实现，在实现过程中和仿真结果输出时，分别有各自的优缺点。例4-1，方法一、MATLAB仿真：clear;V=40;R=5;Ra=25;Rb=100;Rc=125;Rd=40;Re=37.5;R1=(Rb*Rc)/(Ra+Rb+Rc);R2=(Rc*Ra)/(Ra+Rb+Rc);R3=(Ra*Rb)/(Ra+Rb+Rc);Req=R+R1+1/(1/(R2+Re)+1/(R3+Rd));i=V/Req方法二：直接在Simulink内构建仿真模型用四种模块：SerialRLCBranch模块CurrentMe

3、asurement模块Display模块，输出测量的结果。位于Simulink节点下的Sinks模块库中。按照参数调制表设置参数,将各个模块用信号现连接起来。总结：用M文件实现电路仿真的一般步骤：分析仿真对象；确定仿真思路；建立仿真模型；根据模型写出仿真程序；运行后得到输出结果。采用Simulink可以直接搭建仿真模型。两者对比：用MATLAB实现电路仿真较繁琐，但是有助于深刻理解和深入研究电路系统。用Simulink实现电路仿真非常直观、高效。可以快速得到仿真结果。4.1.2PowerSystemBlock模块集及

4、powerlib窗口Powerlib窗口：ElectricalSources模块库：Elements模块库：四类24个模块，线性及非线性电路网络元件模块。PowerElectronics模块：2类Machines模块：四类Connectors模块库：2类10个模块。Measurements模块库：Extras模块库：Simpower模块库的扩充模块Demos链接：Powergui模块：用户界面工具用于分析仿真模型中所用PowerSystemBlockets模块库的子模块的状态。通过它可以观察到被测电流和电压的恒稳态，

5、以及电路的状态变量（如电感的电流和电容的电压）。4.2一般电路仿真4.2.1动态电路仿真例4-2.分析：先是40V的电压源给电容反向充电，然后开关动作后，用90V的电压源给电容正向充电。4.2一般电路仿真4.2.1动态电路仿真两个Break模块，0开，1关。2.RLC电路的响应直流电流源在模块中没有，用电压控制电流源来代替直流电流源。叠加定理定理内容：在任何由线性电阻、线性受控源及独立源组成的电路中。每一元件的分流或电压可以看做成每一独立源单独作用于电路时，在该元件上所产生的电流和电压的代数和。上次课内容回顾用M文件实

6、现电路仿真的一般步骤：分析仿真对象；确定仿真思路；建立仿真模型；根据模型写出仿真程序；运行后得到输出结果。采用Simulink可以直接搭建仿真模型。5.1.2正弦稳态电路仿真1.一般正弦稳态电路仿真什么叫稳态电路？电路的工作状态分两种：一种是稳定状态、一种是暂时状态或叫暂态。在具有电容、电感的电路中，当电路的工作条件发生变化时，由于储能元件储的能量的变化，电路将从原来的稳定状态经历一定时间变换到新的稳定状态，这一变换过程称为过渡过程，电路的过渡过程通常是很短的，所以又称暂态过程。   根据电路的激励（电路中发生电流、

7、电压的起因）通过对电路的暂态分析来得到电路的响应（受激励的作用在电路中所引起的电流与电压称为响应），由于激励和响应都是时间的函数，所以这种分析有叫时域分析。例4-4已知：C1＝0.5F，R2＝R3＝2Ω，L4＝1H，Us＝10cost，Is（t）＝5cos2t。求bd两点之间的电压。若用编写M文件的方法；则严格按照步骤来思考！分析仿真对象；确定仿真思路；建立仿真模型；根据模型写出仿真程序；运行后得到输出结果。建立模型是关键w=[1,2];%按输入信号的频率将信号分类Us=[10,0];%cost和cos2t输入电压峰值

8、分别为10v,0vIs=[0,5];%cost和cos2t输入电流峰值分别为0v,5vZ1=1./(0.5*w*j);%电容在不同频率的输入信号下产生的对应阻抗Z4=1*w*j;%电感在不同频率的输入信号下产生的对应阻抗Z2=[2,2];%电阻2在不同频率的输入信号下产生的对应阻抗Z3=[2,2];%电阻3在不同频率的输入信号下产