MATLAB计辅 (第九章).pptVIP

* 利用 MATLAB 作电路计算分析 MATLAB 主要特点: 数值计算和科学计算; 图形处理能力; 系统建模与仿真. 参考书:精通 MATLAB 6.5版 作者: 张志涌 出版社: 北京航空航天大学出版社 1. 多项式的表达方式: 系数相量: 多项式: 例: 一. LAPLACE 变换与反变换 2. 多项式计算: 1) 多项式相乘: w = conv(u,v) [q,r] = deconv(v,u) 多项式相除: 例: f=conv(f1,f2) f =1 6 11 6 2) 多项式求根: P为多项式根的相量式, f为多项式系数相量式. 例9-3-1: 结果为: p = -3.0000 -2.0000 -1.0000 3) 有理分式直接展开: 式中: 例: 计算: [r,p,k]=residue(b,a) r = 2.5000 -3.0000 1.5000 p = -3.0000 -2.0000 -1.0000 k = [ ] 结果: 原函数: 利用MATLAB的符号计算直接求LAPLACE反变换 LAPLACE正变换 LAPLACE逆变换 定义符号变量 ft=ilaplace(fs,s,t) ft =5/2*exp(-3*t)-3*exp(-2*t)+3/2*exp(-t) ft=sym(exp(-2*t)*cos(3*t)) fs=laplace(ft,t,s) fs = (s+2)/((s+2)^2+9) 例4. 电路反变换 定义符号变量 ft=ilaplace(Is,s,t) ft =1/2-1/2*exp(-t)*cos(t)-1/2*exp(-t)*sin(t) 2.网络函数特性分析 MATLAB 中SIMULINK的介绍 SIMULINK是进行动态系统建模,仿真和综合分析的集成软件包. 2) 利用系统模块可快速建立仿真模型, 对所研究的系统进行仿真研究. 3) 本课程讨论的模型主要有: 激励源, 线性模块(网络函数, 状态方程等), 输出显示. 例：求图示低通滤波器在阶跃信号和正弦信号时的输出信号特征. 解： 网络函数 网络函数的分子分母多项式系数写入模块. 分子 分母 仿真结果: 讨论1: 输出负载变化对阶越 响应的影响. 讨论2: 滤波器性能分析演示. 求 系统建模 滤波前后波形仿真 transfuc.mdl 例3. 网络函数零极点对输出响应的影响分析. 设 网络函数: 1). (负实根) 2). (实部为负的共轭复根) 3). (实部为正的共轭复根) 例: 信号系统频率特性分析(数值图形分析) 频率特性 幅频特性: 相频特性: MATLAB 程序: (frequency1.m) abs(f)-------取f的模. phase(f)-------取f的相位. plot(x,y,‘-r‘) -------画 ,实线,红色. x=0:0.05:20; %定义自变量取值范围 fx=abs(1./((x*i).^2+3.*x*i+1)); %计算幅频特性 px=phase((-1)./((x*i).^2+3.*x*i+1)); %计算相频特性 subplot(2,1,1),plot(x,fx,-r); %用不同颜色绘制曲线 title(‘幅频特性’); grid; %画坐标分格线 subplot(2,1,2),plot(x,px,-b) title(相频特性); xlabel(频率); grid 例: 插入微分环节改善系统频率特性. 3.状态方程的求解 求 和 。 a. 符号解-----statehuhao. syms t s; tt=[s -1;2 s+3] ty=inv(tt) u=[4;6/s] xx=ty*u xt=ilaplace(xx,s,t) tt xx u xt = [ -exp(-2*t)+2*exp(-t)+3] [ -2*exp(-t)+2*exp(-2*t)] 计算结果: t=0:0.01:5; %定义自变量取值数组 uc=3+2.*exp(-t)-exp(-2*t); %计算与自变量相应的y0数组 il=2.*exp(-t)-2.*exp(-2*t); %计算与自变量相应的y数组 plot(t,uc,-r,t,il