武大电气matlab电路仿真实验报告

实验一:直流电路1.电阻电路的计算程序:1电阻电路的计算第1题%本题选用回路法,列出的方程为Z*I=U的形式,求出回路电流,然后进一步求解Z=[ 20 -12 0; %阻抗矩阵-12 32 -12;0 -12 18];U=[10 0 0]'; %电压向量I=inv(Z)*U; %回路电路向量i3=I(1)-I(2); %求i3u4=I(2)*8; %求u4u7=I(3)*2; %求u7fprintf('(1) i3= %8.4fA\n u4= %8.4fV\n U7= %8.4fV\n',i3,u4,u7)us=10/u4*4; %根据电路线性性质,由上题的u4变化的倍数求出usUb=[us 0 0]'; %变化后的电压向量Ib=inv(Z)*Ub; %变化后的回路电流向量ib3=Ib(1)-Ib(2); %变化后的i3ub7=Ib(3)*2; %变化后的u7fprintf('(2) us= %8.4fV\n i3= %8.4fA \n U7= %8.4fV\n',us,ib3,ub7)输出结果:(1) i3= 0.3571Au4= 2.8571VU7= 0.4762V(2) us= 14.0000Vi3= 0.5000AU7= 0.6667V2、求解电路里的电压程序:%导纳矩阵AA=[ 0.6 0.125 -0.125 -0.1 0 -5 01 -1 0 0 0 0 -100 -0.125 0.325 -0.2 0 0 00 0 1 -1 0 0 5-0.1 0 -0.2 0.55 -0.25 0 00 0 0 0 1 0 01 0 0 -1 0 -1 0];%电流矩阵BB=[0 0 5 0 0 24 0]';V=inv(A)*B;fprintf('V(1)=%f V\nV(2)=%f V\nV(3)=%f V\nV(4)=%f V\nV(5)=%f V\n',V(1),V(2),V(3),V(4),V(5));输出结果:V(1)=117.479167V(2)=299.770833V(3)=193.937500V(4)=102.791667V(5)=24.0000001.求解含有受控源的电路里的电流程序:%A为阻抗方程A=[ 0 0 1 0 0 04 0 -4 12 -4 -4-4 0 0 -4 8 00 0.5 0 0 0 10 -1 0 0 1 0-1 0 0 1 0 -1];B=[2 0 0 0 0 0]';%B为电压方程I=inv(A)*B;fprintf('i1= %.0f A\ni2= %.0f A\n',I(1),I(2));输出结果:i1= 1 Ai2= 1 A实验二:直流电路(2)1.求最大功率损耗程序:A=[ 1 0-1/10000 1/10000];is=0;B=[10 is]'x 104-3V=A\B; Uoc=V(2); is=1;B=[0 is]'; V=A\B;Req=[V(2)-V(1)]/is; Pmax=Uoc.^2/(4.*Req)fprintf('The maximum power occurs at %f ¦¸\n',Req) fprintf('The maximum powerdissipation is %f W',Pmax) RL=0:50000;VL=10.*RL./(10000+RL); PL=VL.^2./RL;figure(1),plot(RL,PL),grid输出结果:The maximum power occurs at 10000.000000 ΩThe maximum powerdissipation is 0.002500 W输出图形如下则从图上可验证当RL 为10K Ω时,最大功率约为2.5×W2. 求消耗的功率程序: A=[1 0 0 0-1/5 1/5+1/2+1/20 -1/2 0 0 -1/2 1/2+1/24+1/1.2 -1/1.2 0 0 -1/1.2 1/1.2]; V1=inv(A)*[75 0 0 0]'; Uoc=V1(4); is=1;V2=inv(A)*[0 0 0 is]'; Req=V2(4)/is;RL=[0 2 4 6 10 18 24 42 90 186];REQ=[Req Req Req Req Req Req Req Req Req Req];B=REQ+RL;for i=1:1:10;UL=Uoc.*RL(i)/B(i);IL=Uoc./B(i);PL=UL.*IL;fprintf('(%2d)',i);fprintf(' RL= %6.0f ¦¸',RL(i));fprintf(' IL= %6.3f A',IL);fprintf(' UL= %6.3f V',UL);fprintf(' PL= %6.3f W\n',PL);end输出结果:( 1) RL= 0 Ω IL= 8.000 A UL= 0.000 V PL= 0.000 W ( 2) RL= 2 Ω IL= 6.000 A UL= 12.000 V PL= 72.000 W( 3) RL= 4 Ω IL= 4.800 A UL= 19.200 V PL= 92.160 W( 4) RL= 6 Ω IL= 4.000 A UL= 24.000 V PL= 96.000 W( 5) RL= 10 Ω IL= 3.000 A UL= 30.000 V PL= 90.000 W( 6) RL= 18 Ω IL= 2.000 A UL= 36.000 V PL= 72.000 W( 7) RL= 24 Ω IL= 1.600 A UL= 38.400 V PL= 61.440 W( 8) RL= 42 Ω IL= 1.000 A UL= 42.000 V PL= 42.000 W( 9) RL= 90 Ω IL= 0.500 A UL= 45.000 V PL= 22.500 W(10) RL= 186 Ω IL= 0.250 A UL= 46.500 V PL= 11.625 W 实验三:正弦稳态1.求各支路的电流相量和电压相量程序:%设置变量R1=2;R2=3;R3=4;XL=2;XC1=3;XC2=5;Us1=8;Us2=6;Us3=8;Us4=15;%求阻抗Z1=(j*XL*R1)/(j*XL+R1);Z2=R2*(-j*XC1)/[(R2-j*XC1)];Z3=R3*(-j*XC2)/(R3-j*XC2);Y1=1/Z1;Y2=1/Z2;Y3=1/Z3;%导纳矩阵YY=[Y1+Y2 -Y2-Y2 Y2+Y3];%电流矩阵II=[Us1/(j*XL)+Us2/R2902701800 Us3/R3-Us4/(j*XC2)-Us2/R2]; U=inv(Y)*I;ua=U(1),ub=U(2),I1=ua*Y1,I2=(ub-ua)*Y2,I3=-ub*Y3, I1R=ua/R1,I1L=(ua)/(j*XL), I2R=-(ua-ub)/R2,I2C=-(ua-ub)/(-j*XC1), I3R=(ub)/R3, I3C=ub/(-j*XC2),compass([ua,ub,I1,I2,I3,I1R,I1L,I2R,I2C,I3R,I3C]); 输出结果:ua = 3.7232 - 1.2732i ub = 4.8135 + 2.1420iI1 = 1.2250 - 2.4982iI2 = -0.7750 + 1.5018i I3 = -0.7750 - 1.4982i I1R = 1.8616 - 0.6366i I1L = -0.6366 - 1.8616iI2R = 0.3634 + 1.1384i I2C = -1.1384 + 0.3634i I3R = 1.2034 + 0.5355i I3C = -0.4284 + 0.9627i输出图形为:2. 含互感的电路:复功率程序: %设置变量R1=4;R2=2;R3=2;XL1=10;XL2=8;XM=4;XC=8;US=10;IS=10;Z1=R1*(-j*XC)/(R1-j*XC);Z2=j*(XL1-XM);Z3=j*XM;Z4=j*(XL2-XM)+R2;Z5=R3;Y1=1/Z1;Y2=1/Z2;Y3=1/Z3;Y4=1/Z4;Y5=1/Z5;%导纳矩阵YY=[Y1+Y2 -Y2 0-Y2 Y2+Y3+Y4 -Y40 -Y4 Y4+Y5];I=[US/R1 0 IS]';U=inv(Y)*I;ua=U(1);ub=U(2);uc=U(3);i1=(US-ua)/R1;Pus=US*conj(i1),Pis=uc*conj(IS)输出结果:Pus = -4.0488 - 9.3830iPis = 1.7506e+02 + 3.2391e+01i3.正弦稳态电路:求未知参数程序:US=100;I1=0.1;P=6;XL1=1250;XC=750;P=6;Z1=j*XL1;Z2=-j*XC;cos_a=P/(US*I1);a=acos(cos_a);I1=0.1*exp(-a*1i);UL1=I1*Z1;UC2=US-UL1;IC2=UC2/Z2;IL3=I1-IC2;ZL=UC2/IL3;IC2=UC2/Z2;IZ3=I1-IC2;Z3=UC2/IZ3R3=real(Z3)XL3=imag(Z3)输出结果:Z3 = 7.5000e+02 + 3.7500e+02iR3 = 750.0000XL3 = 375.00004.正弦稳态电路,利用模值求解程序:%变量初始化syms XL;U2=200;IR=10;XC=10;R=U2/IR;%解方程的语句f=R*XL-sqrt((XC*XL)^2+[R*(XL-XC)]^2);XL=solve(f,XL);XL1=XL(1)XL2=XL(2)输出结果:XL1 = 20*3^(1/2) + 40XL2 = 40 - 20*3^(1/2)实验四:交流分析和网络函数1.求解电流和电压程序:%本程序计算回路电流I1,I2%Z是阻抗矩阵,U是电压向量,I是电流矩阵Z=[10-7.5i -6+5i-6+5i 16+3i];Zc=-10i;U1=5;U2=-2*exp(75i*pi/180);U=[U1 U2]';I=Z\U;I1_abs=abs(I(1));I1_ang=angle(I(1))*180/pi;Ic=I(1)-I(2);Uc=Ic*Zc;Uc_abs=abs(Uc);Uc_ang=angle(Uc)*180/pi;fprintf('current I1,magnitude: %f \n current I1,angle in degree:%f\n',I1_abs,I1_ang);fprintf('voltage Uc,magnitude: %f \n voltage Uc,angle in degree:%f\n',Uc_abs,Uc_ang);运行结果:current i1,magnitude: 0.387710current i1, angle in degree: 15.019255voltage vc,magnitude: 4.218263voltage vc,angle in degree:-40.8616912.求解三相不平衡相电压程序:%U为电压矩阵,I为电流矩阵,Z为总阻抗矩阵,ZL为负载阻抗矩阵U1=110;U2=110*exp(-120i*pi/180);U3=110*exp(120i*pi/180);U=[U1 U2 U3]';Z1=[6+13i 4+2i 6-12.5i]';ZL=[5+12i 3+4i 5-12i]';I=U./Z1;Vn=I.*ZL;Vna_abs=abs(Vn(1));Vna_ang=angle(Vn(1))*180/pi;Vnb_abs=abs(Vn(2));Vnb_ang=angle(Vn(2))*180/pi;Vnc_abs=abs(Vn(3));Vnc_ang=angle(Vn(3))*180/pi;fprintf('phasor vlotage Vna,magnitude:%f \n phasor voltage Vna,angle in dgree: %f \n',Vna_abs,Vna_ang);fprintf('phasor vlotage Vnb,magnitude:%f \n phasor voltage Vnb,angle in dgree: %f \n',Vnb_abs,Vnb_ang);fprintf('phasor vlotage Vnc,magnitude:%f \n phasor voltage Vnc,angle in dgree: %f \n',Vnc_abs,Vnc_ang);运行结果:phasor vlotage Vna,magnitude:99.875532phasor voltage Vna,angle in dgree: -2.155276phasor vlotage Vnb,magnitude:122.983739phasor voltage Vnb,angle in dgree: 93.434949phasor vlotage Vnc,magnitude:103.134238phasor voltage Vnc,angle in dgree: -116.978859实验五:动态电路1.正弦激励的一阶电路程序:%变量初始化R=2;C=0.5;Uc0=4;Um=10;Ulong=Um;%作图t=0:0.01:20;time=R*C;Uct=Ulong+(Uc0-Ulong)*exp(-t/time); figure(1),plot(t,Uct),grid运行结果:2.二阶欠阻尼电路的零输入响应程序:L=0.5;R=1;C=0.02;%输入元件参数 Uc0=1;IL0=0;alpha=R/2/L;wn=sqrt(1/(L*C));%输入给定参数 p1=-alpha+sqrt(alpha^-wn^2);%方程的两个根 p2=-alpha-sqrt(alpha^2-wn^2) dt=0.01;t=0:dt:1; %设定时间组 %用公式Uc1=(p2*Uc0-IL0/C)/(p2-p1)*exp(p1*t);%Uc 的第一个分量 Uc2=-(p1*Uc0-IL0/C)/(p2-p1)*exp(p2*t);%Uc 的第二个分量 IL1=p1*C*(p2*Uc0-IL0/C)/(p2-p1)*exp(p1*t); IL2=-p2*C*(p1*Uc0-IL0/C)/(p2-p1)*exp(p2*t); Uc=Uc1+Uc2; IL=IL1+IL2;%分别画出两种数据曲线subplot(2,1,1),plot(t,Uc),grid subplot(2,1,2),plot(t,IL),grid运行结果:0246810121416182045678910R=1R=200.10.20.30.40.50.60.70.80.91-1-0.500.5100.10.20.30.40.50.60.70.80.910.511.52R=300.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.81R=400.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.8100.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.08-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.81R=60.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.08-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.8100.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.08-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.81R=80.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.08-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.8100.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.08-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.50.51R=100.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.08-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.50.5100.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.08-0.06-0.04-0.02000.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.81实验六:频率响应1.一阶低通电路的频率响应程序:ww=0:0.2:4;%设定频率数组 ww=w/wcH=1./(i+j*ww);%求复频率响应figure(1)subplot(2,1,1),plot(ww,abs(H)),%绘制幅频特性grid,xlabel('ww'),ylabel('angle(H)')subplot(2,1,2),plot(ww,angle(H)),%绘制相频特性grid,xlabel('ww'),ylabel('angle(H)')figure(2) %绘制对数频率特性subplot(2,1,1),semilogx(ww,20*log10(abs(H)))%纵坐标为分贝grid,xlabel('ww'),ylabel('分贝')subplot(2,1,2),semilogx(ww,angle(H))%绘制相频特性grid,xlabel('ww'),ylabel('angle(H)')运行结果:00.51 1.52 2.53 3.540.20.40.60.81wwa n g l e (H )0.511.52 2.533.54-3-2.5-2-1.5-1-0.5wwa n g l e (H )100ww分贝10wwa n g l e (H )2.频率响应:二阶低通电路程序:for Q=[1/3,1/2,1/sqrt(2),1,2,5]ww=logspace(-1,1,50);%设无量纲频率数组ww=w/w0H=1./(1+j*ww/Q+(j*ww).^2);%求复频率响应figure(1)subplot(2,1,1),plot(ww,abs(H)),hold onsubplot(2,1,2),plot(ww,angle(H)),hold onfigure(2)subplot(2,1,1),semilogx(ww,20*log10(abs(H))),hold on%纵坐标为分贝subplot(2,1,2),semilogx(ww,angle(H)),hold on%绘制相频特性endfigure(1),subplot(2,1,1),grid,xlabel('w'),ylabel('abs(H)')subplot(2,1,2),grid,xlabel('w'),ylabel('angle(H)')figure(2),subplot(2,1,1),grid,xlabel('w'),ylabel('abs(H)')subplot(2,1,2),grid,xlabel('w'),ylabel('abs(H)')运行结果:012345678910246wa b s (H )012345678910-4-3-2-10wa n g l e (H )3. 频率响应:二阶带通电路程序:clear,format compact H0=1;wn=1;for Q=[5,10,20,50,100]w=logspace(-1,1,50);%设频率数组w H=H0./(1+j*Q*(w./wn-wn./w)); figure(1)%横坐标为线性坐标subplot(2,1,1),plot(w,abs(H)),grid,hold on %绘制幅频特性 subplot(2,1,2),plot(w,angle(H)),grid,hold on %绘制相频特性 figure(2)subplot(2,1,1),semilogx(w,20*log10(abs(H))),grid,hold on %纵坐标为分贝subplot(2,1,2),semilogx(w,angle(H)),grid,hold on %绘制相频特性 end运行结果:10-1100101-60-40-20020wa b s (H )10-1100101-4-3-2-10wa b s (H )01234567891000.20.40.60.81012345678910-2-112复杂谐振电路的计算程序:clear,format compactR1=2;R2=3;L1=0.75e-3;L2=0.25e-3;C=1000e-12;Rs=28200;L=L1+L2;R=R1+R2;Rse=Rs*(L/L1)^2%折算内阻f0=1/(2*pi*sqrt(C*L))Q0=sqrt(L/C)/R,R0=L/C/R;%空载Q0值Re=R0*Rse/(R0+Rse)%折算内阻与回路电阻的并联Q=Q0*Re/R0,B=f0/Q,%实际Q 值和带通s=log10(f0);f=logspace(s-.1,s+.1,501);w=2*pi*f;%设定计算的频率及范围及数组 z1e=R1+j*w*L;z2e=R2+1./(j*w*C);%等效单回路中量纲电抗支路的阻抗 ze=1./(1./z1e+1./z2e+1./Rse);%等效回路中三个支路的并联阻抗subplot(2,1,1),loglog(w,abs(ze)),grid%画对数幅频特性axis([min(w),max(w),0.9*min(abs(ze)),1.1*max(abs(ze))]) 10-1100101-60-40-202010-1100101-2-112subplot(2,1,2),semilogx(w,angle(ze)*180/pi)axis([min(w),max(w),-100,100]),gridfh=w(find(abs(1./(1./z1e+1./z2e))>50000))/2/pi;%求回路阻抗大于50千欧的频带fhmin=min(fh),fhmax=max(fh)运行结果:10610106。

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Matlab电气仿真实验

Matlab电气仿真实验

Matlab电气仿真实验指导老师:学生姓名:爸爸专业班级:电气工程机器自动化1班学号:******本课程设计的目的:1、掌握Matlab/Simulink中SimPowerSystems 工具箱的基本建模方法;2、掌握Matlab/Simulink 电气仿真的基本步骤;3、利用Matlab/Simulink 在基本电路与磁路、电力电子技术、电气传动等方面的仿真设计。

实验一设计任务1:单相桥式整流加LC滤波电路,电源为220V,50Hz, 整流电路输入为24V,负载为10Ω阻性负载,滤波电感L=100mH,滤波电容C=200uF。

实验步骤: 在matlab_simulink中选取相应的器件如图连接。

注意事项: 将scope中的“limit data point to the last”选项应该去掉。

参数选择:交流电源幅值:220*sqrt(2),频率:50HZ。

变压器参数S=200V A,变比:220V/24V。

电感:100mH;电容:200uF;电阻:10欧。

实验结论:Diode3电压电流如图所示虚线显示的为电流I 是仙显示的电压U。

当diode3导通时其减压接近为0,其电流有值。

当diode3不导通时其电流值为0,功率二极管承受反向电压。

而电流图像上出现波动是因为电感L的值不是无穷大,会受频率电压幅值的影响所以如图所示。

Diode4电压电流如图所示:虚线显示的为电流I 是仙显示的电压U。

当diode3导通时其减压接近为0,其电流有值。

当diode4不导通时其电流值为0,功率二极管承受反向电压。

而电流图像上出现波动是因为电感L的值不是无穷大,会受频率电压幅值的影响所以如图所示。

上述两图中diode3与diode4两个功率二极管的电压电流在相位上差120°,因为正版周期二极管diode1和diode4同时导通diode2和diode3受反向压降。

当为π是diode2和diode3同时导通而diode1和diode4关断承受反向电压。

电路matlab模拟实验报告

电路matlab模拟实验报告

电路matlab模拟实验报告电路图如下,已知受控电流源的电流I d受I S控制,大小为a I S,受控电压源U d受独立电压源U S控制,大小为bU S;求出各支路上电流I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7,I8;各电阻电压U R1,U R2,U R3,U R4。

解:下面使用回路电流法求解,设回路电流分别为I l1、I l2、I l3、I l4,对这四个回路列KVL方程,如下:I l1=I SI l1R1+I l2(R1+R2+R3+R4)-I l3R2-I l4(R3+R4)=0I l3= -I d-I l1R2-I l2(R2+R4)+I l3R2+I l4(R2+R4)=U d+Us补充方程:I d=aI SU d=bU S将补充方程代入上述方程组中得:I l1=I SI l1R1+I l2(R1+R2+R3+R4)-I l3R2-I l4(R3+R4)=0I l3= - aI S-I l1R2-I l2(R2+R4)+I l3R2+I l4(R2+R4)= bU S+Us将上述方程组的左端的系数、未知数,右端常数转化成矩阵,用矩阵的运算方式来表达方程组,即:1 0 0 0 I l1 I SR1 R1+R2+R3+R4 -R2 R3+R4 I l2 00 0 1 0 I l3 = -a I S- R2 -(R2+R4) R2 R2+R4 I l4 bU S+Us由电路图可知,各待求量为:I1= I l1+ I l2 U R1= I1*R1I2= I l1- I l3 U R2= I2*R2I3= I l2 U R3= I3* R3I4=I l2- I l4 U R4= I4 *R4I5= I SI6=-( I l3 +I l4)I7= a I SI8= I l4下面通过matlab编写相关程序,求此方程组:建立m文件,代码如下:%此部分为提醒操作者给各变量R1、R2、R3、R4、I S、Us、a、b %赋值R1=input('请输入电阻R1的值(单位:欧姆)');R2=input('请输入电阻R2的值(单位:欧姆)');R3=input('请输入电阻R3的值(单位:欧姆)');R4=input('请输入电阻R4的值(单位:欧姆)');Is=input('请输入独立电流源的大小(单位:安培)');Us=input('请输入独立电压源的大小(单位:伏特)');a=input('请输入受控电流源的控制系数a:');b=input('请输入受控电压源的控制系数b:');A=[1 0 0 0;R1 R1+R2+R3+R4 -R2 R3+R4;0 0 1 0;-R2 -(R2+R4) R2 R2+R4]; %此为系数矩阵B=[Is 0 -a*Is b*Us+Us]' ;Il=inv(A)*B; %此为计算出环路电流矩阵的步骤%下面为得到各待求量I1=Il(1)+Il(2)I2=Il(1)-Il(3)I3=Il(2)I4=Il(2)-Il(4)I5=IsI6=-(Il(3)+Il(4))I7=a*IsI8=Il(4)U1=I1*R1U2=I2*R2U3=I3*R3U4=I4*R4下面我们通过一组确切的值来求出各待解量取R1=8欧姆;R2=6欧姆;R3=20欧姆;R4=12欧姆;Is=4A,Us=15V;a=0.4;b=0.9;解得为。

matlab仿真实验报告

matlab仿真实验报告

matlab仿真实验报告Matlab仿真实验报告引言:Matlab是一种广泛应用于科学和工程领域的数值计算软件,它提供了强大的数学和图形处理功能,可用于解决各种实际问题。

本文将通过一个具体的Matlab 仿真实验来展示其在工程领域中的应用。

实验背景:本次实验的目标是通过Matlab仿真分析一个电路的性能。

该电路是一个简单的放大器电路,由一个输入电阻、一个输出电阻和一个放大倍数组成。

我们将通过Matlab对该电路进行仿真,以了解其放大性能。

实验步骤:1. 定义电路参数:首先,我们需要定义电路的各个参数,包括输入电阻、输出电阻和放大倍数。

这些参数将作为Matlab仿真的输入。

2. 构建电路模型:接下来,我们需要在Matlab中构建电路模型。

可以使用电路元件的模型来表示电路的行为,并使用Matlab的电路分析工具进行仿真。

3. 仿真分析:在电路模型构建完成后,我们可以通过Matlab进行仿真分析。

可以通过输入不同的信号波形,观察电路的输出响应,并计算放大倍数。

4. 结果可视化:为了更直观地观察仿真结果,我们可以使用Matlab的图形处理功能将仿真结果可视化。

可以绘制输入信号波形、输出信号波形和放大倍数的变化曲线图。

实验结果:通过仿真分析,我们得到了以下实验结果:1. 输入信号波形与输出信号波形的对比图:通过绘制输入信号波形和输出信号波形的变化曲线,我们可以观察到电路的放大效果。

可以看到输出信号的幅度大于输入信号,说明电路具有放大功能。

2. 放大倍数的计算结果:通过对输出信号和输入信号的幅度进行计算,我们可以得到电路的放大倍数。

通过比较不同输入信号幅度下的输出信号幅度,可以得到放大倍数的变化情况。

讨论与分析:通过对实验结果的讨论和分析,我们可以得出以下结论:1. 电路的放大性能:根据实验结果,我们可以评估电路的放大性能。

通过观察输出信号的幅度和输入信号的幅度之间的比值,可以判断电路的放大效果是否符合设计要求。

电气专业MATLAB仿真实验

电气专业MATLAB仿真实验

电气专业MATLAB仿真实验实验一、二 MATLAB 基础实验一.实验目的1. 熟悉MATLAB 的运行环境极其基本操作。

2. 掌握MATLAB 的基本运算。

二.实验内容1.了解MATLAB 语言环境。

(1) MATLAB 的变量精度。

键入: a=pi ;b=exp(1);使用命令format 改变显示变量精度,观察变量a 、b 的显示值。

(2) 变量查询。

变量查询命令有who 、whos ,用于查询变量并作记录。

(3) 联机帮助。

使用help 命令,查找sqrt()函数和abs()函数的使用方法。

2. 掌握矩阵和数组的基本运算。

(1)在MATLAB 命令窗口中生成矩阵A ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡=194375A 。

①将矩阵A 的第2行第3列元素的值修改为8;②将矩阵A 的第1行的前2个元素的值修改为1、2。

程序:A=[5 7 3;4 9 1]①A(2,3)=8②A([1],[1,2])=[1 2](2)计算矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡897473535与⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡638976242之和。

程序:B=[5 3 5;3 7 4;7 9 8]+[2 4 2;6 7 9;8 3 6](3)求⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+-+-+-++=i i i i i i i i i i x 44934967235741725384的共轭转置。

程序:x=[4+8i,3+5i,2-7i,1+4i,7-5i;3+2i,7-6i,9+4i,3-9i,4+4i]y=x ’(4)计算⎥⎦⎤⎢⎣⎡=572396a 与⎥⎦⎤⎢⎣⎡=864142b 的数组乘积。

程序:a=[6 9 3;2 7 5]b=[2 4 1;4 6 8]; a.*b实验三、四 矩阵和数组的基本运算一.实验目的1. 掌握MATLAB 的基本运算。

2. 掌握MATLAB 的关系运算和逻辑运算。

二.实验内容(1)对于B AX =,如果⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=753467294A ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=282637B ,求解X 。

电力电子课程设计报告matlab仿真实验

电力电子课程设计报告matlab仿真实验

一.课程设计目的(1)通过matlab的simulink工具箱,掌握DC-DC、DC-AC、AC-DC电路的仿真。

通过设置元器件不同的参数,观察输出波形并进行比较,进一步理解电路的工作原理;(2)掌握焊接的技能,对照原理图,了解工作原理;(3)加深理解和掌握《电力电子技术》课程的基础知识,提高学生综合运用所学知识的能力;二.课程设计容第一部分:simulink电力电子仿真/版本matlab7.0(1)DC-DC电路仿真(升降压(Buck-Boost)变换器)仿真电路参数:直流电压20V、开关管为MOSFET(阻为0.001欧)、开关频率20KHz、电感L为133uH、电容为1.67mF、负载为电阻负载(20欧)、二极管导通压降0.7V(阻为0.001欧)、占空比40%。

仿真时间0.3s,仿真算法为ode23tb。

图1-1占空比为40%的,降压后为12.12V。

触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。

图1-2占空比为60%的,升压后为28.25V。

触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。

图1-3•图1-4升降压变换电路(又称Buck-boost电路)的输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压,输出电压与输入电压极性相反,其电路原理图如图1-4(a)所示。

它主要用于要求输出与输入电压反相,其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源工作原理:①T导通,ton期间,二极管D反偏而关断,电感L储能,滤波电容C向负载提供能量。

②T关断,toff期间,当感应电动势大小超过输出电压U0时,二极管D导通,电感L经D向C和RL反向放电,使输出电压的极性与输入电压在ton期间电感电流的增加量等于toff期间的减少量,得:由的关系,求出输出电压的平均值为:上式中,D为占空比,负号表示输出与输入电压反相;当D=0.5时,U0=Ud;当0.5<D<1时,U0>Ud,为升压变换;当0≤D<0.5时,U0<Ud,为降压变换。

MATLAB电路仿真实验报告

MATLAB电路仿真实验报告

武汉大学电气工程学院MATL AB电路仿真实验报告班级:0810学号:2008302540299姓名:李德澳2010年7月目录实验一直流电路(1) (3)实验二直流电路(2) (9)实验三正弦稳态 (18)实验四交流分析和网络函数 (27)实验五动态电路 (32)实验六频率响应 (44)实验一直流电路(1)一实验目的1 加深对直流电路的节点电压法和网孔电流法的理解2 学习使用MATLAB的矩阵运算的方法二实验示例1节点分析电路如图所示(见书本12页),求节点电压V1,V2,V3.根据电路图得到矩阵方程,根据矩阵方程使用matlab命令为Y =0.1500 -0.1000 -0.0500-0.1000 0.1450 -0.0250-0.0500 -0.0250 0.0750节点v1,v2和v3:v =404.2857350.0000412.85712 回路分析电路如图所示(见书本13页),使用解析分析得到同过电阻RB的电流,另外求10V电压源的输出功率。

分析电路得到节点方程,根据节点方程得到矩阵方程,根据矩阵方程,使用matlab的命令为z=[40,-10,-30;-10,30,-5;-30,-5,65];v=[10,0,0]';I=inv(z)*v;IRB=I(3)-I(2);fprintf('the current through R is %8.3f Amps \n',IRB)ps=I(1)*10;fprintf('the power supplied by 10v source is %8.4fwatts\n',ps)结果为:the current through R is 0.037 Ampsthe power supplied by 10V source is 4.7531 watts三实验内容1 根据书本15页电路图,求解电阻电路,已知:R1=2Ω,R2=6Ω,R3=12Ω,R4=8Ω,R5=12Ω,R6=4Ω,R7=2Ω(1)如果Us=10V,求i3,u4,u7(2)如果U4=4V,求Us,i3,i7使用matlab命令为clear% 初始化阻抗矩阵Z=[20 -12 0;-12 32 -12;0 -12 18];% 初始化电压矩阵V=[10 0 0]';% 解答回路电流I=inv(Z)*V;% I3的计算I3=I(1)-I(2);fprintf('the current I3 is %8.2f Amps\n',I3) % U4的计算U4=8*I(2);fprintf('the voltage U4 is %8.2f Vmps\n',U4) % U7的计算U7=2*I(3);fprintf('the voltage U7 is %8.2f Vmps\n',U7)结果the current I3 is 0.36 Amps the voltage U4 is 2.86 Vmps the voltage U7 is 0.48 Vmpsclear% 初始化矩阵XX=[20 -1 0;-12 0 -12;0 0 18];% 初始化矩阵YY=[6 -16 6]';% 进行解答A=inv(X)*Y;% 计算各要求量Us=A(2)I3=A(1)-0.5I7=A(3)结果Us = 14.0000I3 = 0.5000I7 =0.33332 求解电路里的电压如图1-4(书本16页),求解V1,V2,V3,V4,V5 使用matlab命令为clear% 初始化节点电压方程矩阵Z=[0.725 -0.125 -0.1 -5 -1.25;-0.1 -0.2 0.55 0 0;-0.125 0.325 -0.2 0 1.25;1 0 -1 -1 0;0 0.2 -0.2 0 1];I=[0 6 5 0 0]';% 解答节点电压U1,U3,U4与Vb,IaA=inv(Z)*I;% 最终各电压计算V1=A(1)V2=A(1)-10*A(5)V3=A(2)V4=A(3)V5=24结果V1 =117.4792V2 = 299.7708V3 =193.9375V4 =102.7917V5 = 243 如图1-5(书本16页),已知R1=R2=R3=4Ω,R4=2Ω,控制常数k1=0.5,k2=4,is=2A,求i1和i2.使用matlab命令为clear% 初始化节点电压方程矩阵Z=[0.5 -0.25 0 -0.5;-0.25 1 -1 0.5;0 0.5 0 -1;1 -1 -4 0];I=[2 0 0 0]';% 解答节点电压V1,V2及电流I1,I2A=inv(Z)*I;% 计算未知数V1=A(1)V2=A(2)I1=A(3)I2=A(4)结果如下:V1 =6V2 =2I1 = 1I2 =1实验二直流电路(2)一实验目的1 加深多戴维南定律,等效变换等的了解2 进一步了解matlab在直流电路中的作用二实验示例如图所示(图见书本17页2-1),分析并使用matlab命令求解为clear,format compactR1=4;R2=2;R3=4;R4=8;is1=2;is2=0.5;a11=1/R1+1/R4;a12=-1/R1;a13=-1/R4; a21=-1/R1;a22=1/R1+1/R2+1/R3;a23=-1/R3;a31=-1/R4;a32=-1/R3;a33=1/R3+1/R4;A=[a11,a12,a13;a21,a22,a23;a31,a32,a33];B=[1,1,0;0,0,0;0,-1,1];X1=A\B*[is1;is2;0];uoc=X1(3);X2=A\B*[0;0;1];Req=X2(3);RL=Req;P=uoc^2*RL/(Req+RL)^2;RL=0:10,p=(RL*uoc./(Req+RL)).*uoc./(Req+RL), figure(1),plot(RL,p),gridfor k=1:21ia(k)=(k-1)*0.1;X=A\B*[is1;is2;ia(k)];u(k)=X(3);endfigure(2),plot(ia,u,'x'),gridc=polyfit(ia,u,1);%ua=c(2)*ia=c(1) , 用拟合函数术,c(1),c(2)uoc=c(1),Req=c(2)RL =0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10p =Columns 1 through 70 0.6944 1.0204 1.1719 1.23461.2500 1.2397Columns 8 through 111.2153 1.1834 1.1480 1.1111A .功率随负载变化曲线01234567891000.20.40.60.811.21.4B.电路对负载的输出特性00.20.40.60.81 1.2 1.4 1.6 1.82三实验内容1 图见书本19页2-3,当RL从0改变到50kΩ,校验RL为10kΩ的时候的最大功率损耗使用matlab命令为clear% 定义电压源和电阻值Us=10;Rs=10000;RL=0:20000;p=(Us^2.*RL)./(RL+Rs).^2;plot(RL,p);输出结果为-3x 104Maximum power occur at 10000.00hmsMaximum power dissipation is 0.0025Watts2 在图示电路里(书本20页2-4),当R1取0,2,4,6,10,18,24,42,90和186Ω时,求RL的电压UL,电流IL和RL消耗的功率。

武大电气Multisim仿真报告

Multisim仿真实验报告Multisim仿真实验心得为期几周的模电仿真实验,时间虽然不能说是很长,却也不能说是很短,在五个星期的学习中,我学到了很多东西。

首先,我发现Multisim是一款功能十分强大的仿真软件,在网上查阅其他几款仿真软件后,发现Multisim有自己的一些特色。

Multisim注重于模电仿真,所以Multisim中有许多基本的元器件,他的元器件库十分强大,我们所需要的各种模电仿真所需的元器件都能在这里面找到。

同时,我们对virtual类的元器件能够进行更改,这大大方便了我们的使用。

第二,我发现做实验的过程也就是学习这款软件的过程。

刚刚开始接触这款软件时,自己什么也不懂,只能依瓢画葫芦,可是按着实验步骤自己弄几次之后,发现自己慢慢地就熟悉了这个软件,我想,通过这次的经历,我以后在学习什么新的软件时,我也会按照这个方法一步步熟悉软件。

还有,我觉得仿真的确是一个好办法,在尽可能接近真实实验的情景的情况下,能够节约很多的时间,也便于所有同学进行更多地实验,节约了大量的资源。

最后,我觉得做什么事情都要认真,在模电仿真中,有一点点的小问题,都会导致整个实验出大问题,虽然只是仿真实验,但是也需要我们以科学严谨的态度去对待这件事情。

最后,十分感谢在实验室指导我们学习的各位老师。

实验一单级放大电路一、实验目的1、熟悉掌握Multisim软件的使用方法。

2、掌握放大器静态工作点的仿真方法及其对放大器性能的影响。

3、学习放大器静态工作点,电压放大倍数,输入电阻,输出电阻的仿真方法,了解共射极电路特性。

二、虚拟实验仪器及器材双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表三、实验步骤实验电路图搭建如下:有三极管e端对地的直流电压为2.213V静态数据仿真:1调滑动变阻器的阻值,使万用表的数据为2.2V有仿真结果如下图:实验数据如下:动态仿真一搭建实验电路图如下:得到如下图所示波形:从所得到的波形可以看出,输入电压和输出电压的波形是反相的。

武大电气matlab电路仿真实验报告

实验一:直流电路1.电阻电路的计算程序:1电阻电路的计算第1题%本题选用回路法,列出的方程为Z*I=U的形式,求出回路电流,然后进一步求解Z=[ 20 -12 0; %阻抗矩阵-12 32 -12;0 -12 18];U=[10 0 0]'; %电压向量I=inv(Z)*U; %回路电路向量i3=I(1)-I(2); %求i3u4=I(2)*8; %求u4u7=I(3)*2; %求u7fprintf('(1) i3= %8.4fA\n u4= %8.4fV\n U7= %8.4fV\n',i3,u4,u7)us=10/u4*4; %根据电路线性性质,由上题的u4变化的倍数求出usUb=[us 0 0]'; %变化后的电压向量Ib=inv(Z)*Ub; %变化后的回路电流向量ib3=Ib(1)-Ib(2); %变化后的i3ub7=Ib(3)*2; %变化后的u7fprintf('(2) us= %8.4fV\n i3= %8.4fA \n U7= %8.4fV\n',us,ib3,ub7)输出结果:(1) i3= 0.3571Au4= 2.8571VU7= 0.4762V(2) us= 14.0000Vi3= 0.5000AU7= 0.6667V2、求解电路里的电压程序:%导纳矩阵AA=[ 0.6 0.125 -0.125 -0.1 0 -5 01 -1 0 0 0 0 -100 -0.125 0.325 -0.2 0 0 00 0 1 -1 0 0 5-0.1 0 -0.2 0.55 -0.25 0 00 0 0 0 1 0 01 0 0 -1 0 -1 0];%电流矩阵BB=[0 0 5 0 0 24 0]';V=inv(A)*B;fprintf('V(1)=%f V\nV(2)=%f V\nV(3)=%f V\nV(4)=%f V\nV(5)=%f V\n',V(1),V(2),V(3),V(4),V(5));输出结果:V(1)=117.479167V(2)=299.770833V(3)=193.937500V(4)=102.791667V(5)=24.0000001.求解含有受控源的电路里的电流程序:%A为阻抗方程A=[ 0 0 1 0 0 04 0 -4 12 -4 -4-4 0 0 -4 8 00 0.5 0 0 0 10 -1 0 0 1 0-1 0 0 1 0 -1];B=[2 0 0 0 0 0]';%B为电压方程I=inv(A)*B;fprintf('i1= %.0f A\ni2= %.0f A\n',I(1),I(2));输出结果:i1= 1 Ai2= 1 A实验二:直流电路(2)1.求最大功率损耗程序:A=[ 1 0-1/10000 1/10000];is=0;B=[10 is]'x 104-3V=A\B; Uoc=V(2); is=1;B=[0 is]'; V=A\B;Req=[V(2)-V(1)]/is; Pmax=Uoc.^2/(4.*Req)fprintf('The maximum power occurs at %f ¦¸\n',Req) fprintf('The maximum powerdissipation is %f W',Pmax) RL=0:50000;VL=10.*RL./(10000+RL); PL=VL.^2./RL;figure(1),plot(RL,PL),grid输出结果:The maximum power occurs at 10000.000000 ΩThe maximum powerdissipation is 0.002500 W输出图形如下则从图上可验证当RL 为10K Ω时,最大功率约为2.5×W2. 求消耗的功率程序: A=[1 0 0 0-1/5 1/5+1/2+1/20 -1/2 0 0 -1/2 1/2+1/24+1/1.2 -1/1.2 0 0 -1/1.2 1/1.2]; V1=inv(A)*[75 0 0 0]'; Uoc=V1(4); is=1;V2=inv(A)*[0 0 0 is]'; Req=V2(4)/is;RL=[0 2 4 6 10 18 24 42 90 186];REQ=[Req Req Req Req Req Req Req Req Req Req];B=REQ+RL;for i=1:1:10;UL=Uoc.*RL(i)/B(i);IL=Uoc./B(i);PL=UL.*IL;fprintf('(%2d)',i);fprintf(' RL= %6.0f ¦¸',RL(i));fprintf(' IL= %6.3f A',IL);fprintf(' UL= %6.3f V',UL);fprintf(' PL= %6.3f W\n',PL);end输出结果:( 1) RL= 0 Ω IL= 8.000 A UL= 0.000 V PL= 0.000 W ( 2) RL= 2 Ω IL= 6.000 A UL= 12.000 V PL= 72.000 W( 3) RL= 4 Ω IL= 4.800 A UL= 19.200 V PL= 92.160 W( 4) RL= 6 Ω IL= 4.000 A UL= 24.000 V PL= 96.000 W( 5) RL= 10 Ω IL= 3.000 A UL= 30.000 V PL= 90.000 W( 6) RL= 18 Ω IL= 2.000 A UL= 36.000 V PL= 72.000 W( 7) RL= 24 Ω IL= 1.600 A UL= 38.400 V PL= 61.440 W( 8) RL= 42 Ω IL= 1.000 A UL= 42.000 V PL= 42.000 W( 9) RL= 90 Ω IL= 0.500 A UL= 45.000 V PL= 22.500 W(10) RL= 186 Ω IL= 0.250 A UL= 46.500 V PL= 11.625 W 实验三:正弦稳态1.求各支路的电流相量和电压相量程序:%设置变量R1=2;R2=3;R3=4;XL=2;XC1=3;XC2=5;Us1=8;Us2=6;Us3=8;Us4=15;%求阻抗Z1=(j*XL*R1)/(j*XL+R1);Z2=R2*(-j*XC1)/[(R2-j*XC1)];Z3=R3*(-j*XC2)/(R3-j*XC2);Y1=1/Z1;Y2=1/Z2;Y3=1/Z3;%导纳矩阵YY=[Y1+Y2 -Y2-Y2 Y2+Y3];%电流矩阵II=[Us1/(j*XL)+Us2/R2902701800 Us3/R3-Us4/(j*XC2)-Us2/R2]; U=inv(Y)*I;ua=U(1),ub=U(2),I1=ua*Y1,I2=(ub-ua)*Y2,I3=-ub*Y3, I1R=ua/R1,I1L=(ua)/(j*XL), I2R=-(ua-ub)/R2,I2C=-(ua-ub)/(-j*XC1), I3R=(ub)/R3, I3C=ub/(-j*XC2),compass([ua,ub,I1,I2,I3,I1R,I1L,I2R,I2C,I3R,I3C]); 输出结果:ua = 3.7232 - 1.2732i ub = 4.8135 + 2.1420iI1 = 1.2250 - 2.4982iI2 = -0.7750 + 1.5018i I3 = -0.7750 - 1.4982i I1R = 1.8616 - 0.6366i I1L = -0.6366 - 1.8616iI2R = 0.3634 + 1.1384i I2C = -1.1384 + 0.3634i I3R = 1.2034 + 0.5355i I3C = -0.4284 + 0.9627i输出图形为:2. 含互感的电路:复功率程序: %设置变量R1=4;R2=2;R3=2;XL1=10;XL2=8;XM=4;XC=8;US=10;IS=10;Z1=R1*(-j*XC)/(R1-j*XC);Z2=j*(XL1-XM);Z3=j*XM;Z4=j*(XL2-XM)+R2;Z5=R3;Y1=1/Z1;Y2=1/Z2;Y3=1/Z3;Y4=1/Z4;Y5=1/Z5;%导纳矩阵YY=[Y1+Y2 -Y2 0-Y2 Y2+Y3+Y4 -Y40 -Y4 Y4+Y5];I=[US/R1 0 IS]';U=inv(Y)*I;ua=U(1);ub=U(2);uc=U(3);i1=(US-ua)/R1;Pus=US*conj(i1),Pis=uc*conj(IS)输出结果:Pus = -4.0488 - 9.3830iPis = 1.7506e+02 + 3.2391e+01i3.正弦稳态电路:求未知参数程序:US=100;I1=0.1;P=6;XL1=1250;XC=750;P=6;Z1=j*XL1;Z2=-j*XC;cos_a=P/(US*I1);a=acos(cos_a);I1=0.1*exp(-a*1i);UL1=I1*Z1;UC2=US-UL1;IC2=UC2/Z2;IL3=I1-IC2;ZL=UC2/IL3;IC2=UC2/Z2;IZ3=I1-IC2;Z3=UC2/IZ3R3=real(Z3)XL3=imag(Z3)输出结果:Z3 = 7.5000e+02 + 3.7500e+02iR3 = 750.0000XL3 = 375.00004.正弦稳态电路,利用模值求解程序:%变量初始化syms XL;U2=200;IR=10;XC=10;R=U2/IR;%解方程的语句f=R*XL-sqrt((XC*XL)^2+[R*(XL-XC)]^2);XL=solve(f,XL);XL1=XL(1)XL2=XL(2)输出结果:XL1 = 20*3^(1/2) + 40XL2 = 40 - 20*3^(1/2)实验四:交流分析和网络函数1.求解电流和电压程序:%本程序计算回路电流I1,I2%Z是阻抗矩阵,U是电压向量,I是电流矩阵Z=[10-7.5i -6+5i-6+5i 16+3i];Zc=-10i;U1=5;U2=-2*exp(75i*pi/180);U=[U1 U2]';I=Z\U;I1_abs=abs(I(1));I1_ang=angle(I(1))*180/pi;Ic=I(1)-I(2);Uc=Ic*Zc;Uc_abs=abs(Uc);Uc_ang=angle(Uc)*180/pi;fprintf('current I1,magnitude: %f \n current I1,angle in degree:%f\n',I1_abs,I1_ang);fprintf('voltage Uc,magnitude: %f \n voltage Uc,angle in degree:%f\n',Uc_abs,Uc_ang);运行结果:current i1,magnitude: 0.387710current i1, angle in degree: 15.019255voltage vc,magnitude: 4.218263voltage vc,angle in degree:-40.8616912.求解三相不平衡相电压程序:%U为电压矩阵,I为电流矩阵,Z为总阻抗矩阵,ZL为负载阻抗矩阵U1=110;U2=110*exp(-120i*pi/180);U3=110*exp(120i*pi/180);U=[U1 U2 U3]';Z1=[6+13i 4+2i 6-12.5i]';ZL=[5+12i 3+4i 5-12i]';I=U./Z1;Vn=I.*ZL;Vna_abs=abs(Vn(1));Vna_ang=angle(Vn(1))*180/pi;Vnb_abs=abs(Vn(2));Vnb_ang=angle(Vn(2))*180/pi;Vnc_abs=abs(Vn(3));Vnc_ang=angle(Vn(3))*180/pi;fprintf('phasor vlotage Vna,magnitude:%f \n phasor voltage Vna,angle in dgree: %f \n',Vna_abs,Vna_ang);fprintf('phasor vlotage Vnb,magnitude:%f \n phasor voltage Vnb,angle in dgree: %f \n',Vnb_abs,Vnb_ang);fprintf('phasor vlotage Vnc,magnitude:%f \n phasor voltage Vnc,angle in dgree: %f \n',Vnc_abs,Vnc_ang);运行结果:phasor vlotage Vna,magnitude:99.875532phasor voltage Vna,angle in dgree: -2.155276phasor vlotage Vnb,magnitude:122.983739phasor voltage Vnb,angle in dgree: 93.434949phasor vlotage Vnc,magnitude:103.134238phasor voltage Vnc,angle in dgree: -116.978859实验五:动态电路1.正弦激励的一阶电路程序:%变量初始化R=2;C=0.5;Uc0=4;Um=10;Ulong=Um;%作图t=0:0.01:20;time=R*C;Uct=Ulong+(Uc0-Ulong)*exp(-t/time); figure(1),plot(t,Uct),grid运行结果:2.二阶欠阻尼电路的零输入响应程序:L=0.5;R=1;C=0.02;%输入元件参数 Uc0=1;IL0=0;alpha=R/2/L;wn=sqrt(1/(L*C));%输入给定参数 p1=-alpha+sqrt(alpha^-wn^2);%方程的两个根 p2=-alpha-sqrt(alpha^2-wn^2) dt=0.01;t=0:dt:1; %设定时间组 %用公式Uc1=(p2*Uc0-IL0/C)/(p2-p1)*exp(p1*t);%Uc 的第一个分量 Uc2=-(p1*Uc0-IL0/C)/(p2-p1)*exp(p2*t);%Uc 的第二个分量 IL1=p1*C*(p2*Uc0-IL0/C)/(p2-p1)*exp(p1*t); IL2=-p2*C*(p1*Uc0-IL0/C)/(p2-p1)*exp(p2*t); Uc=Uc1+Uc2; IL=IL1+IL2;%分别画出两种数据曲线subplot(2,1,1),plot(t,Uc),grid subplot(2,1,2),plot(t,IL),grid运行结果:0246810121416182045678910R=1R=200.10.20.30.40.50.60.70.80.91-1-0.500.5100.10.20.30.40.50.60.70.80.910.511.52R=300.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.81R=400.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.8100.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.08-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.81R=60.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.08-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.8100.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.08-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.81R=80.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.08-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.8100.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.08-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.50.51R=100.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.08-0.06-0.04-0.0200.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.50.5100.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.08-0.06-0.04-0.02000.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.81实验六:频率响应1.一阶低通电路的频率响应程序:ww=0:0.2:4;%设定频率数组 ww=w/wcH=1./(i+j*ww);%求复频率响应figure(1)subplot(2,1,1),plot(ww,abs(H)),%绘制幅频特性grid,xlabel('ww'),ylabel('angle(H)')subplot(2,1,2),plot(ww,angle(H)),%绘制相频特性grid,xlabel('ww'),ylabel('angle(H)')figure(2) %绘制对数频率特性subplot(2,1,1),semilogx(ww,20*log10(abs(H)))%纵坐标为分贝grid,xlabel('ww'),ylabel('分贝')subplot(2,1,2),semilogx(ww,angle(H))%绘制相频特性grid,xlabel('ww'),ylabel('angle(H)')运行结果:00.51 1.52 2.53 3.540.20.40.60.81wwa n g l e (H )0.511.52 2.533.54-3-2.5-2-1.5-1-0.5wwa n g l e (H )100ww分贝10wwa n g l e (H )2.频率响应:二阶低通电路程序:for Q=[1/3,1/2,1/sqrt(2),1,2,5]ww=logspace(-1,1,50);%设无量纲频率数组ww=w/w0H=1./(1+j*ww/Q+(j*ww).^2);%求复频率响应figure(1)subplot(2,1,1),plot(ww,abs(H)),hold onsubplot(2,1,2),plot(ww,angle(H)),hold onfigure(2)subplot(2,1,1),semilogx(ww,20*log10(abs(H))),hold on%纵坐标为分贝subplot(2,1,2),semilogx(ww,angle(H)),hold on%绘制相频特性endfigure(1),subplot(2,1,1),grid,xlabel('w'),ylabel('abs(H)')subplot(2,1,2),grid,xlabel('w'),ylabel('angle(H)')figure(2),subplot(2,1,1),grid,xlabel('w'),ylabel('abs(H)')subplot(2,1,2),grid,xlabel('w'),ylabel('abs(H)')运行结果:012345678910246wa b s (H )012345678910-4-3-2-10wa n g l e (H )3. 频率响应:二阶带通电路程序:clear,format compact H0=1;wn=1;for Q=[5,10,20,50,100]w=logspace(-1,1,50);%设频率数组w H=H0./(1+j*Q*(w./wn-wn./w)); figure(1)%横坐标为线性坐标subplot(2,1,1),plot(w,abs(H)),grid,hold on %绘制幅频特性 subplot(2,1,2),plot(w,angle(H)),grid,hold on %绘制相频特性 figure(2)subplot(2,1,1),semilogx(w,20*log10(abs(H))),grid,hold on %纵坐标为分贝subplot(2,1,2),semilogx(w,angle(H)),grid,hold on %绘制相频特性 end运行结果:10-1100101-60-40-20020wa b s (H )10-1100101-4-3-2-10wa b s (H )01234567891000.20.40.60.81012345678910-2-112复杂谐振电路的计算程序:clear,format compactR1=2;R2=3;L1=0.75e-3;L2=0.25e-3;C=1000e-12;Rs=28200;L=L1+L2;R=R1+R2;Rse=Rs*(L/L1)^2%折算内阻f0=1/(2*pi*sqrt(C*L))Q0=sqrt(L/C)/R,R0=L/C/R;%空载Q0值Re=R0*Rse/(R0+Rse)%折算内阻与回路电阻的并联Q=Q0*Re/R0,B=f0/Q,%实际Q 值和带通s=log10(f0);f=logspace(s-.1,s+.1,501);w=2*pi*f;%设定计算的频率及范围及数组 z1e=R1+j*w*L;z2e=R2+1./(j*w*C);%等效单回路中量纲电抗支路的阻抗 ze=1./(1./z1e+1./z2e+1./Rse);%等效回路中三个支路的并联阻抗subplot(2,1,1),loglog(w,abs(ze)),grid%画对数幅频特性axis([min(w),max(w),0.9*min(abs(ze)),1.1*max(abs(ze))]) 10-1100101-60-40-202010-1100101-2-112subplot(2,1,2),semilogx(w,angle(ze)*180/pi)axis([min(w),max(w),-100,100]),gridfh=w(find(abs(1./(1./z1e+1./z2e))>50000))/2/pi;%求回路阻抗大于50千欧的频带fhmin=min(fh),fhmax=max(fh)运行结果:10610106。

武汉大学电气工程学院陈磊老师MATLAB仿真实验

武汉大学电气工程学院综合自动化MATLAB仿真实验姓名:***学号:20**302540***班级:电气**级*班一、动态电压恢复器(DVR)的数字仿真实验动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer,DVR)是一种基于电力电子技术的串联补偿装置,通常安装在电源与敏感负荷之间,其作用在于:保证电网供电质量,补偿供电电网产生的电压跌落、闪变等,其可在电源和敏感负载之间接入幅值和相位受控的电压,以抑制电源电压扰动对敏感负荷的影响。

具体参见教材《电力电子学》、《有源电力滤波器》、《自动装置原理》等。

1.实验预习清楚动态电压恢复器(DVR)的结构和原理;明确动态电压恢复器的具体控制方式。

2.实验目的了解数字仿真软件中DVR的构成及实现;针对系统电源的电压扰动进行动态补偿仿真;解析DVR控制参数的变化对其补偿性能的影响。

3.实验步骤(1)将仿真示例copy到电脑。

进入MATLAB界面,导入并打开模型DVR.slx;a.梳理DVR.slx模型中的主要元件设备组成,该模型主要包括电源模型(Grid)、DVR模型(涵盖有电力电子元件、控制环节及直流电源)、非线性敏感负荷(Non Linear Load);b.熟悉电源模型(Grid)的电气设计参数,主要包括电压、频率,不同时间段的幅度变化特点,其分别对应于电压扰动中的凹陷和突增;c.熟悉DVR模型中饱和变压器、电力电子元件的型式和设计参数,DVRcontrol环节中电压跟踪信号的形成方式,滞环比较器的具体运行特点。

d.熟悉非线性敏感负荷的组成结构及实现形式,掌握其电气参数的设计特点;e.设置模型配置参数,运行时间为2.5s。

图 1(2)点击运行DVR.slx算例。

4.实验记录DVR.slx的运行结果,包括:a.当电源(Grid)电压的参数变化如下图2所示时,记录动态电压恢复器的补偿效果,包括:电源三相电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压,该数据可从图3中读取,并据此计算分析各电压的TotalHarmonic Distortion,THD。

matlab 仿真实验报告

matlab 仿真实验报告Matlab 仿真实验报告引言:在科学研究和工程应用中,仿真实验是一种非常重要的手段。

通过在计算机上建立数学模型和进行仿真实验,我们可以更好地理解和预测现实世界中的各种现象和问题。

Matlab作为一种强大的科学计算软件,被广泛应用于各个领域的仿真实验中。

本文将介绍我进行的一次基于Matlab的仿真实验,并对实验结果进行分析和讨论。

实验背景:在电子通信领域中,信号的传输和接收是一个重要的研究方向。

而在进行信号传输时,会受到各种信道的影响,如噪声、衰落等。

为了更好地理解信道的特性和优化信号传输方案,我进行了一次关于信道传输的仿真实验。

实验目的:本次实验的目的是通过Matlab仿真,研究不同信道条件下信号传输的性能,并对比分析不同传输方案的优劣。

实验步骤:1. 信道建模:首先,我需要建立信道的数学模型。

根据实际情况,我选择了常见的高斯信道模型作为仿真对象。

通过Matlab提供的函数,我可以很方便地生成高斯噪声,并将其加入到信号中。

2. 信号传输方案设计:接下来,我需要设计不同的信号传输方案。

在实验中,我选择了两种常见的调制方式:频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。

通过调整不同的调制参数,我可以模拟不同的传输效果。

3. 信号传输仿真:在信道模型和传输方案设计完成后,我开始进行信号传输的仿真实验。

通过Matlab提供的信号处理函数,我可以很方便地生成调制后的信号,并将其传输到信道中。

4. 信号接收和解调:在信号传输完成后,我需要进行信号接收和解调。

通过Matlab提供的信号处理函数,我可以很方便地对接收到的信号进行解调,并还原出原始的信息信号。

5. 仿真结果分析:最后,我对仿真结果进行分析和讨论。

通过对比不同信道条件下的传输性能,我可以评估不同传输方案的优劣,并得出一些有价值的结论。

实验结果与讨论:通过对不同信道条件下的信号传输仿真实验,我得到了一些有价值的结果。

首先,我观察到在高斯噪声较大的信道条件下,PSK调制比FSK调制具有更好的抗干扰性能。

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