《基础强化训练》课程设计_MATLAB在诺顿电路中的分析及应用.docVIP

武汉理工大学 自动化学院自动化专业 基础强化训练报告 题 目： Matlab仿真训练 专业名称： 自动化专业 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 成 绩： 二0一0年八月  基础强化训练任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位：自动化学院模式识别教研室 要求完成的主要任务: （1）分析题意，根据，采用合适的分析方法进行分析，并建立该电路的数学模型； （2）根据解题步骤， （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、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）。 时间安排： 序号 设计内容 所用时间 1 指导老师就课程设计内容、设计要求、设计进度安排和评分标准等作具体介绍。强调课程设计期间纪律要求。 学生确定选题，明确设计要求，开始查阅资料，对选定的设计题目进行原理分析。 1天 2 学生根据设计要求，设计程序框图，学习并编写MATLAB程序代码 2天 3 按设计要求，上机调试程序，修改并完善设计，完成程序调试后，记录结果。 1天 4 学生撰写课程设计说明书，进行答辩。 1天 合 计 1周 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 MATLAB在诺顿电路中的分析及应用 2 1.选择的题目 2 2.理论分析，原理方框图与模型构建 3 2.1理论分析. 3 2.2原理方框图 3 2.3建立模型 4 3.MATLAB程序代码 6 4.实验结果，仿真与分析 6 4.1实验结果 7 4.2 MATLAB仿真. 7 4.2.1 MATLAB仿真波形 7 4.2.2 MATLAB仿真结果 8 4.3实验结果分析总结 8 5. 小结和体会 9 6. 参考文献 10 MATLAB在诺顿电路中的分析及应用 1.选择的题目 如图1所示电路，已知：=4Ω, =2Ω, =4Ω, =8Ω;Is1=2A,Is2 =0.5A; 负载为何值时能获得最大功率？研究在0～20Ω范围内变化时，其吸收功率的变化情况。 图1 原理电路图 2.理论分析，原理方框图与模型构建 2.1理论分析： 对于任意含独立源,线性电阻和线性受控源的单口网络(二端网络),都可以用一个电源与电阻相联的单口网络(二端网络)来等效.这个电源的电,就是此单口网络(二端网络)的电,这个联电阻就是从此单口网络(二端网络)两端看进去,当网络内部所有独立源均置零以后的等效电阻一个有电压源、电流源及电阻构成的二端网络，可以用一个电源oc和一个电阻R的联等效电路来等效。oc等于该二端网络路时的路电；R称为等效电阻，其值是从二端网络的端口看进去，该网络中所有电压源及电流源为零值时的等效电阻。电源oc和电阻R组成的支路叫等效电路。 利用matlab，可以使原本复杂的计算过程大大简化，在处理矩阵、复数运算的过程中尤其明显。 2.2原理方框图 2.3建立模型 先求图1中ao端以左的诺顿等效电阻，为此断开ao，并在ao端接入外电流源Ia，如图2所示： 图2 等效电路图 取O点为参考结点，U1，U2，Ua三个结点列出以下结点方程： 写成矩阵为 A= 其中 A= 诺顿等效电路如图3，其方程为： 图3 诺顿等效电路图 令Ia=0，Is1=2A,Is2=0.5A, 由公式（2）解得U1,U2,Ua 因为Ia=0，由公式（3）得 Ioc=Uoc/Req 再令Is1=Is2=0，Ia=1A, 仍由公式（2）解得另外一组值U1’,U2’,Ua’ 因为内部电源Is1=Is2=0，故Uoc=0。 由公式（3）得Req