用MATLAB分析例321并畫出相量图.docVIP

附录B 用MATLAB分析【例3.2.1】并画出相量图 MATLAB是“矩阵实验室”（MATrix LABoratoy）的缩写，是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，是一种优秀的科学计算软件，广泛应用于工程应用各个领域。目前，MATLAB已成为高等教育、科学研究中最常用的工具之一。 MATLAB具有强大的复数运算功能，可方便地画出相量图。要系统学习MATLAB语言，请参考相关书籍，此处仅介绍利用MATLAB软件分析【例3.2.1】并画出相量图的实现过程。 【例3.2.1】已知两个正弦量，，试求并画出相量图。 本例数学原理非常简单，可直接将、输入到MATLAB中并求和。此处介绍利用MATLAB的复数（读者不要忘记相量是复数）运算功能求解。 （1）、两个正弦量对应相量的输入 的有效值相量为10/150O A 的有效值相量为20/-60O A 当然，MATLAB不认识上述符号，因此，、应写成指数形式，即 、 写成MATLAB语句如下： i1=10*exp(j* 150*pi/180) i2=20*exp(j*(-60)*pi/180) 上面两条语句中，“*”为乘法符号，“i1、i2”为程序定义的两个变量，pi为MATLAB系统定义的常量。“exp”为指数函数，exp函数括号中的参数为用弧度形式表示的相位角（必须用用弧度形式表示）。 （2）求并画出相量图 实现程序如下： i=i1+i2 ; %实现相量加法 disp( i1 i2 i) ;%打印最终结果的提示文字 disp(模值),disp(abs([i1,i2,i])) ; %显示i1,i2,i三个相量的模值 disp(相角),disp(angle([i1,i2,i])/pi*180) ; %显示i1,i2,i相量的相角 ha=compass([i1,i2,i]) ; %绘制i1,i2,i的相量图 set(ha,linewidth,3) ; %加粗相量图的线条 在上面的语句中，disp为显示函数，abs为求复数模值函数，angle为求复数相角函数，angle([i1,i2,i])/pi*180的含义是求出复数相角并转换为角度形式。 （3）实际操作 启动MATLAB，界面如下图 图附录B-1 MATLAB启动界面 若启动时界面与上图不一致，可选择View-Desktop Layout-Default。 MATLAB支持命令行、程序两种运行方式。可在命令窗口将上面介绍的八条语句输入到命令行执行。也可将上面介绍的八条语句写成一个程序文件后直接执行，方法如下： 选择File-New-M-file，将出现程序编辑窗口。将上面介绍的八条语句输入到窗口中，选择File-Save As，取个名字（如L3_2_1，不可使用中文及C语言不支持的符号）并确认。 在程序编辑窗口选择Debug-Run，若程序没有错误，将出现图3-2-4示相量图。可在命令窗口看其运行过程，命令窗口内容如下： i1 = -8.6603 + 5.0000i i2 = 10.0000 -17.3205i i1 i2 i 模值 10.0000 20.0000 12.3931 相角 150.0000 -60.0000 -83.7940 前四行为前两条语句运行结果。后五行为三条显示语句的运行结果。由命令窗口内容可写出 i/-83.79OA 所以= （4）直接调用光盘提供的程序 下载对应程序文件并将其存放在MATLAB支持的目录中（如L3_2_1，不可使用中文及C语言不支持的符号）。 选择File-Open，打开对应程序文件，在程序编辑窗口选择Debug-Run，若系统出现如下示对话框，请选择“OK”。 图附录B-2 MATLAB更改当前目录提示 将出现上面介绍的结果。 （5）进一步应用 通过上述分析，我们知道，熟练应用MATLAB需要一定的程序设计方面的基础。如果你缺乏这些基础，在实际调试程序时可能面临较大困难。若你只想做一些简单的复数运算，可在上述程序基础上做一些修改后运行。如想求思考题3.2.2，可将i1、i2、i相应地改为u1、u2、u，将i1、i2的模值、相角改为题中的参数，将i=i1+i2改为u=u1-i2即可。