MATLAB在网孔回路法中应用.docVIP

摘要 MATLAB 是美国公司出品的，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和两大部分。 MATLAB是（Matrix Laboratory）的简称。它在数学类科技应用软件中在方面首屈一指。MATLAB可以进行运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、、、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB软件在数字方面的应用很是广泛，并且可以进行矩阵运算，基于这个方面的应用，可以将MATLAB用于我们曾经学过的电路基础中，因为在电路基础的知识系统中，有一部分是需要用到矩阵的方法来处理的，而矩阵的计算比较复杂，但是通过MATLAB软件，编写相应的程序，我们可以很快、准确地计算出需要的结果。而起还可以在MATLAB软件环境中搭建电路图，带入电路参数就可以进行仿真，通过仿真结果与编程结果的比较，可以确保我们的结果准确。 本次基础强化训练基于MATLAB软件，运用其解决电路基础的一些简单知识，从而学会简单运用MATLAB软件，为以后更好的掌握这款软件打下基础。 目录 MATLAB在电路原理中的应用 2 1 基础强化训练的训练要求与内容 2 2 MATLAB在网孔回路法中的应用 3 2.1待解决的电路问题 3 2.2设计分析 4 3 编写程序 6 3.1程序代码如下 6 3.2仿真 7 3.3仿真结果与编程结果比较与分析 10 小结 11 参考文献 12 MATLAB在电路原理中的应用 1 基础强化训练的要求根据专业培养计划，本环节安排在第四学期的暑假进行，为期一周。基础强化训练的选题范围规定如下： 数值线性代数方法及MATLAB实现 MATLAB在“电路原理”中的应用 MATLAB工具箱的应用 通过训练，使学生掌握相关的理论知识及实际处理方法，熟练使用MATLAB语言编写所需应用程序，上机调试，输出实验结果，并对实验结果进行分析。 MATLAB在网孔回路法中的应用 2.1待解决的电路问题 已知电路图如图2-1所示，求各网孔的电流I1、I2、I3、I4的值。其中R1=R2=R6=R8=2Ω， R3=R4=R5=R7=4Ω，U1=10V,U2=8V。 图2-1 2.2设计分析 首先构建流程图，然后再根据流程图逐步实施，最终达到求解电路方程的目的。流程图如图2-2所示， 图2-2 由电路图可以知道，这是一个简单的电路，求解的方法很多，我选择用网孔回路法，下面就根据流程图一步步开始做。 网孔1： 10I1-4I2-4I3=0 网孔2： 10I2-4I1-4I4+8=0 网孔3： 10I3-4I1-4I4-10=0 网孔4： 10I4-4I3-4I2=0 整理四个方程式得到： 10I1-4I2-4I3=0 -4I1+10I2-4I4=-8 -4I1+10I3-4I4=10 -4I2-4I3+10I4=0 将整理得到的这四个方程写成矩阵形式AI=B： 10 -4 -4 0 I1 0 -4 10 0 -4 I2 -8 -4 0 10 -4 I3 = 10 0 -4 -4 10 I4 0 通过MATLAB算出I1、I2、I3、I4的值。 3 编写程序 3.1程序代码如下 A=[10,-4,-4,0；-4,10,0,4；-4,0,10,-4；0,-4,-4,10]； B=[0; -8; 10; 0]； I=inv（A）*B； 运行得到 I= 0.2222 -0.6222 1.178 0.2222 所以得到 I1=0.2222A， I2=-0.6222A， I3=1.178A， I4=0.2222A。 3.2仿真 打开MATLAB软件，在Simulink中构建的电路图如图3-1所示,然后进行仿真。 图3-1 仿真结