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1、第五章MATLAB辅助电路分析电路分析根据电路拓扑结构、元件特性，结合分析电路的一般方法，建立数学模型，通过求解方程(组)得到所需参数(如电压、电流等).教学目标了解电路相关的专业知识；理解相关电路的输入输出特性；掌握利用MATLAB进行电路分析的基本方法。教学过程电阻电路正弦稳态电路一阶动态电路二端口网络5.1电阻电路matlab编程R1=2;R2=4;R3=12;R4=4;R5=12;R6=4;R7=2;disp('求解参数');a11=R1+R2+R3;a12=-R3;a13=0;a21=-R3;a22=R3+R4+R5;a23=-R5
2、;a31=0;a32=-R5;a33=R5+R6+R7;b1=1;b2=0;b3=0;us=input('us=');A=[a11,a12,a13;a21,a22,a23;a31,a32,a33];B=[b1;0;0];I=AB*us;ia=I(1);ib=I(2);ic=I(3);i3=ia-ib,u4=R4*ib,u7=R7*ic,us=10i3=0.3704u4=2.2222u7=0.7407例含受控源的电阻电路含受控源的电阻电路写成矩阵形式有5.2正弦稳态电路dw=0.1;w=[0.01:dw:20];Us=40;S=j*w;R1=
3、1.5;R2=1;C=0.5;L=0.1;ZL=S.*L;ZC=1./S*C;Z1=R2+1./S*C;Z2=ZL.*Z1./(ZL+Z1);UL=Us.*Z2./(R1+Z2);UC=UL.*ZC./Z1;I=Us./(R1+Z2);IL=UL./ZL;IC=UC./ZC;figure;subplot(2,2,1),loglog(w,abs(UL)),gridon,title('UL幅频特性'),subplot(2,2,3),semilogx(w,angle(UL)),gridon,title('UL相频特性'),subplot(2,2,2
4、),loglog(w,abs(UC)),gridon,title('UC幅频特性'),subplot(2,2,4),semilogx(w,angle(UC)),gridon,title('UC相频特性'),5.3一阶动态电路[m0504.m]closeall;clc;clear,Uc=dsolve('DUc+Uc=10*cos(2*t)','Uc(0)=0')Uc=2*cos(2*t)+4*sin(2*t)-2*exp(-t)t=0:0.01:10;y=2*cos(2*t)+4*sin(2*t)-2*exp(-t);yz=-2*exp(-t)
5、;plot(t,y,t,yz);dsolve求解析解dsolve的使用y=dsolve('eq1','eq2',...,'cond1','cond2',...,'v')其中y为输出，eq1、eq2、...为微分方程，cond1、cond2、...为初值条件，v为自变量。例：求微分方程的通解，并验证。>>y=dsolve('Dy+2*x*y=x*exp(-x^2)','x')>>symsx;diff(y)+2*x*y-x*exp(-x^2)y=(1/2*x^2+C1)*exp(-x^2)ans=0dsolve的使用几点说明如果省略初值条件，则表
6、示求通解；如果省略自变量，则默认自变量为tdsolve('Dy=2*x','x');％dy/dx=2xdsolve('Dy=2*x');％dy/dt=2x若找不到解析解，则返回其积分形式。微分方程中用D表示对自变量的导数，如：Dyy'；D2yy''；D3yy'''dsolve举例例：求微分方程在初值条件下的特解，并画出解函数的图形。>>y=dsolve('x*Dy+y-exp(x)=0','y(1)=2*exp(1)','x')>>ezplot(y);y=(exp(x)+exp(1))/x(1)建模含电容的一阶动态电路，采用三要素法进行求解。
7、(2)Matlab程序[m0501.m]R1=10e3;R2=5e3;C=10e-6;Is=1e-3;%赋值t=[0.01:0.01:0.3];uc=zeros(1,30);%设定时间数组及响应数组uc0=0;ucf1=Is*R1;%开关S1动作t1=R1*C;uc(1:10)=ucf1+(uc0-ucf1)*exp(-t(1:10)/t1);ucf2=R1*R2*Is/(R1+R2);%开关S2动作t2=R1*R2*C/(R1+R2);uc(10:30)=ucf2+(uc(10)-ucf2)*exp(-(t(10:30)-t(10))/t2
8、);h=plot(t,uc);grid%绘制Ue变化曲线set(h,'linewidth',3,'color','k')5.4二端口网络
