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1、精品学习资源学号：0121011360508课 程 设 计题 目MATLAB在直流稳态电路分析中的应用学专院业自动化学院自动化班级1005 班姓名指导老师2021年7月5日目录摘要 I ABSTRACI T1 基础强化训练的目的和要求 11.1 训练目的 11.2 训练要求 11.3 训练的内容 1 2 设计分析 12.1 M 文件编程仿真 12.2 S IMULINK建仿照真 13M程序编程 23.1 电路分析 23.2 MATLAB程序 4 4SIMULINK建仿照真 44.1 S IMULINK电路模型 44.2 仿真波形 5欢迎下载精品学习资源5 结果分析 6心得体会 6参考文献 6附
2、录 7基础强化训练任务书同学姓名周福敏专业班级：自动化 1005 班指导老师：石英 工作单位： 自动化学院模式识别教研室题 目: MATLAB在直流稳态电路分析中的应用欢迎下载精品学习资源初 始 条 件 ： 如 图 所 示 ： 已 知 i di 2 , udu2， 其 中欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1 ,R11 ,1R2,R13,R41, si 1 1s, Au21 s ,V3u1, V欢迎下载精品学习资源求i 11, i 12, i 13 , i 14 ；要求完成的主要任务 :（ 1）分析题意，依据所给电路，接受合适的电路分析方法进行分析，并建立该电路的数学模型；（2） 依据解题
3、步骤，绘制程序流程图，并编写出完整的MATLAB语言程序及；（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（指导老师供应）、目录、摘要（中、英文对比）、正文、参考文献（ 5 篇以上）、附录（程序清单，要求有注释）、成果评定表（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成及心得体会（不少于500 字）；时间支配：序号设计内容所用时间指导老师就课程设计内容、设计要求、设计进度支配和评分标准1 等作具体介绍；强调课程设
4、计期间纪律要求；1 天同学确定选题，明确设计要求，开头查阅资料，对选定的设计题目进行原理分析；同学依据设计要求，设计程序框图，学习并编写MATLAB程序2 代码2 天欢迎下载精品学习资源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1 天后，记录结果；4同学撰写课程设计说明书，进行答辩；合计1 天1 周指导老师签名：年 月 日系 主 任 （ 或 责 任 教 师 ） 签 名 ：年月欢迎下载精品学习资源摘要本次课程设计将接受 MATLAB7.0软件强大的图形处理功能、符号运算功能和数值运算，着重对于线性电路中较有代表的RLC 电路的频率响应与向量图进行分析，第一依据题目要求列出相应的电路
5、方程后，求解出相应所求量跟因变量之间的数学函数关系，再依据其数学函数关系运用MATLAB语言编写相应的程序，在 MATLAB软件中输入相应程序进而图形处理得到频率响应图像与电路中各个参 数向量关系图像； MATLAB软件在电路分析能够达到进行数学模型建立、相关参量求解、结果显现与分析及图像处理的目的；通过此次课程设计学习MATLAB软件从而达到对 MATLAB软件及其程序编写方式的熟识，并对相应数学建模过程熟 悉明白；关键词： MATLAB7.0程序建模ABSTRACTThis course design will use MATLAB7.0 software powerful graphic
6、s processing functions, symbolicoperationfunctionand numericalcalculation,mainlyforthe linearcircuitsmore representative ofthe frequencyresponse ofthe RLCcircuitwithvector diagramanalysis, according tothe topicrequest listcorrespondingcircuitafter equation, the solutionforthe corresponding with the
7、dependent variable amount of mathematical functionrelation between, again according to the functionbetween the mathematics with MATLABlanguage to write the corresponding procedures in the MA TLAB software corresponding input in program and graphics get frequency response and circuit of various param
8、eters image vector relation image. MATLAB software in the circuit analysis can achieve mathematical model, relative parameters, the results presented with solving the purpose of analysis and image processing. Through this course design MATLABsoftware to study so as to achieve the MA TLABsoftware and
9、 its programming the familiar way, and to the corresponding mathematical modeling to be familiar with the process.Key words ： MATLAB7.0mathematicalprogram欢迎下载精品学习资源1 基础强化训练的目的和要求1.1 训练目的(1) 本环节通过 MATLAB语言的学习与强化训练，使同学能把握MATLAB软件，从分析和解决线性代数、电路原理等课程中的基本理论问题入手，力图做到在后续专业课程学习中，能娴熟应用MATLAB工具来分析和设计；(2) 通过本环
10、节巩固和深化已学课程的学问，培养同学综合运用这些学问， 分析和解决实际问题，逐步树立正确的设计思想，培养严谨认真的科学态度和严谨务实的工作作风；1.2 训练要求通过训练，使同学把握相关的理论学问及实际处理方法，娴熟使用MATLAB语言编写所需应用程序，上机调试，输出试验结果，并对试验结果进行分析；1.3 训练的内容1. 数值线性代数方法及 MATLAB实现2. MATLAB在“电路原理”中的应用3. MATLAB工具箱的应用2 设计分析2.1 M文件编程仿真流程图：分析电路确定电路类型列写电路方程组化解方程写出矩阵方程编写程序求解2.2 Simulink建仿照真欢迎下载精品学习资源Simuli
11、nk模块仿真电路图Simulink可以很便利地创建和爱护一个完整地模块, 评估不同地算法和结构 , 并验证系统的性能 . 由于 Simulink是接受模块组合方式来建模 , 从而可以使得用户能够快速 , 精确地创建动态系统的运算机仿真模型, 特殊是对复杂的不确定非线性系统, 更为便利 .Simulink模型可以用来模拟线性和非线性, 连续和离散或者两者的混合系统, 也就是说它可以用来模拟几乎全部可能遇到动态系统. 另外 Simulink仍供应一套图形动画的处理方法 , 使用户可以便利的观看到仿真的整个过程.3 M程序编程3.1 电路分析欢迎下载精品学习资源如图 1 所示：已知 i di 2 ,
12、 udu2 ，其中欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1,1, R11, R21, R31 , R41, i s11A, us 23V, us31V欢迎下载精品学习资源求i 11, i 12, i 13 , i 14 ；欢迎下载精品学习资源图 1解： 取独立回路如图 1 所示，使无伴电流源和无伴受控源都只有一个回路电欢迎下载精品学习资源流流过，前者为i 11 、后者为i 13 ，这样就可不再列回路 1 和回路的 KVL方程；把欢迎下载精品学习资源把握量用有关回路电流表示有欢迎下载精品学习资源i 2i 12u2R2 i 11i 12 欢迎下载精品学习资源依据 KVL列出回路 2 和回路 4
13、的方程：欢迎下载精品学习资源回路 2： u2us 2R3 i 12i 13i 14 us 30欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源回路 4：us3R3 i 14i 12i 13 R4i 14ud0欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源代入u2R2 i 11i 12 , udu2 ，有欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源R2 i 11i 12 R3 i 12i 13i 14 us 2us 3欢迎下载精品学习资源R3 i 14i 12i 13 R4i 14R2 i 11i 12 us 3欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源经整理后，得R2i 11 R2R3 i 12R3i 13R3i
14、 14us 2us 3（ 1）欢迎下载精品学习资源附加方程为R2i 11R2R3 i 12R3i 13 R3R4 i 14us 3欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源i 11i 13i s 1i 12（ 2）欢迎下载精品学习资源联立（ 1）和（ 2）可得到仅含 i 12, i 14 的两个方程：欢迎下载精品学习资源R21R3i 12R3i 14R2i s 1us2us3欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源R21R3i s 2 R3R4 i 14R2i s 1us3欢迎下载精品学习资源可写成如下所示的矩阵形式：欢迎下载精品学习资源R21R3R3i 12us 2us 3R2i s1欢迎下载
15、精品学习资源R21R3R3R4i 14us 3R2i s1欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源代入数值，并简写为 AI=B111 * 111 * 111 * 111i 12i 13131 * 131 * 1 * 1（ 3）欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源由（ 2）（ 3）即可求出3.2 MATLAB程序i 11, i 12, i 13 , i 14 的解；欢迎下载精品学习资源clear,close all,format compacta=1；b=1；R2=1；R3=1；R4=1；is1=1 ；us2=3；us3=1；%为给定元件赋值display解： % 解问题 1a11=R2+1
16、+b*R3；a12=-R3；a21=-a*R2-1+b*R3 ；a22=R3+R；4b1=us2-us3+R2*is1 ；b2=us3-a*R2*is1 ；A=a11,a12 ；a21,a22 ；%列出矩阵系数 A B=b1；b2 ；I=AB ；%I=i12 ；i14 i11=is1,i12=I1,is3=b*i12,i14=I21） 程序运行结果解:I11=1i12 =2I13=2I14=3答案i 111Ai 122A i 132A i 143A4 Simulink建仿照真4.1 Simulink电路模型欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源4.2 仿真波形仿真电路图欢迎下载精品学习资源i
17、 11 仿真波形 i 12 仿真波形欢迎下载精品学习资源i 13 仿真波形形5 结果分析i 14 仿真波欢迎下载精品学习资源Simulink仿真结果与实际结果相符，本次仿真接受的是波形图的方式具有更直观，结果明白等特点；连接电路图并不是很麻烦，省去了许多运算，而得到的结果也是正确的， Simulink建仿照真的的确很便利心得体会本次基础强化训练让我更熟识地把握MATLAB软件的功能，加强了对MATLAB软件强大的图形处理功能、符号运算功能和数值运算功能；把握利用MATLAB进行建模并做出相关函数曲线，从而运用MATLAB进行电路分析；在熟识把握 MATLAB程序和操作的同时培养了我的独立摸索才
18、能，钻研精神，解决问 题才能和动手才能，并且在这极短的时间内要完全学会matlab几乎是不行能的，但是在充分明白和分析题目后，需要把握到什么程度自己仍是特殊明确的；虽然在此之前，在这之前没有过多的接触MATLAB软件，对软件的功能不是很明白，但在这一个周的自学MATLAB软件过程中，我明白了基本的应用，特殊是 MATLAB在图像处理上的应用，在这之中我通过查阅资料，阅读程序并读写程序对 MATLAB电路分析应用有了确定的明白；我同时也熟识到了MATLAB功能并不只是图形的绘制及波形的处理，有着许多方面的运用，如绘制函数，处理音频、图像数据，创建用户界面等功能，实为一个功能强大的软件；基础强化训
19、练给了我一种新的体验与感受，平常都是啃课本，很单调很乏味， 但是，这次训练给了我们动手和自主学习的机会，当然，在这过程中不免会遇到困难，当时也会很困惑、沮丧，但问题总要解决的，所以自己仍是会去想办法，我想这也是一种收成；仍有，经过了这次训练，我也深刻体会到MATLAB功能的强大以及学好 MATLAB的重要性，在今后的学习生活中，我会连续学习使用 它参考文献1 邱关源. 电路原理（第五版） . 北京：高等训练出版社 ,20062 Charles K.Alexander, MattheN.O.Sadiku. Fundamental ofElectrical CircuitsThird Editio
20、n.北京：清华高校出版社 ,20213 吕同富，康兆敏 . 数值运算方法 . 北京：清华高校出版社， 20074 陈晓平，李长杰 .MATLAB及其在电路与把握理论中的应用 . 合肥：中国科学技术高校出版社 .2004欢迎下载精品学习资源5 张德丰.Matlab数值分析与应用 . 北京：国防工业出版社 .2007 6MATLAB 入门与提高龚剑 清华版 2000.37 基于 MATLAB的系统分析与设计楼顺天西安电子科大1999.48 熟知 MATLAB6.5张志涌上海交大2002.2附录MATLAB仿真程序： clear,close all,format compacta=1；b=1；R2=
21、1；R3=1；R4=1；is1=1 ；us2=3；us3=1；display解： ；a11=R2+1+b*R3；a12=-R3；a21=-a*R2-1+b*R3 ；a22=R3+R；4b1=us2-us3+R2*is1 ；b2=us3-a*R2*is1 ；A=a11,a12 ；a21,a22 ；B=b1；b2 ；I=AB ；%I=i12 ；i14 ；i11=is1,i12=I1,is3=b*i12,i14=I2欢迎下载精品学习资源本科生基础强化训练成果评定表姓名周福敏性 别男专业、班级自动化 1005 班基础强化训练题目： MATLAB在直流稳态电路分析中的应用基础强化训练答辩或质疑记录：成果评定依据：评 定 项 目评分成果1考勤、态度（ 15 分）2. 查阅资料才能（ 10 分）3. 电路分析，建立电路模型，编程仿真20分4Simulink建仿照真结果（ 20 分）5设计说明书质量及规范化、参考文献充分（不少于5 篇）（ 15 分）6答辩（ 20 分）总分：最终评定成果（以优、良、中、及格、不及格评定）欢迎下载精品学习资源指导老师签字 ：年月日欢迎下载