matlab电路仿真教程
Matlab第五章 Simulink模拟电路仿真
第五章Simulink模拟电路仿真武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜§5.1 电路仿真概要5.1.1 MATLAB仿真V.S. Simulink仿真利用MATLAB编写M文件和利用Simulink搭建仿真模型均可实现对电路的仿真，在实现电路仿真的过程中和仿真结果输出中，它们分别具有各自的优缺点。
武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜ex5_1.mclear;V=40;R=5;Ra=25;Rb=100;Rc=125;Rd=40;Re=37.5;R1=(Rb*Rc)/(Ra+Rb+Rc);R2=(Rc*Ra)/(Ra+Rb+Rc);R3=(Ra*Rb)/(Ra+Rb+Rc);Req=R+R1+1/(1/(R2+Re)+1/(R3+Rd));I=V/Req武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜ex5_1武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜注意Simulink仿真中imeasurement模块/vmeasurement模块和Display模块/Scope模块的联合使用Series RLC Branch模块中R、C、L的确定方式R：Resistance设置为真实值Capacitance设置为inf（无穷大）Inductance设置为0C：Resistance设置为0 Capacitance设置为真实值Inductance设置为0L：Resistance设置为0Capacitance设置为inf Inductance设置为真实值武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜MATLAB方式：步骤：建立等效模型→模型数学化→编写M文件计算→得到运算结果优点：理论性强，易于构建算法、模型缺点：较复杂，对电路观测量更改时需更改M文件适用范围：大系统抽象和原理性建模Simulink方式：步骤：选取模块→组成电路→运行仿真→观测仿真结果 优点：直观性强，易于与实际电路对应，易于观察结果 缺点：理论性不强，对电路原理不能得到解析适用范围：具体电路仿真武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜5.1.2 Power System Blockset模块集及powerlib窗口Power System Blockset模块集是MATLAB中专用的电路仿真模块集，其中内含有Electrical Source、Elements等子模块库，而电路仿真常用的DC Voltage Source、Series RLC Branch、Current Measurement等模块都被包含在这个模块集中。
MATLAB电路仿真
公式； 电压测量模块的选中； Scope模块的选中及其参数设置； RLC Branch的正确选择； 仿真参数的调整0-20s的仿真时间。
例4-4利用Simulink直接搭建模型
仿真结果如下
2.含有受控源的正弦稳态电路
受控电流源或者受控电压源有现成的模 块；
控制信号的正确引入是关键和难点；
Z2=[2,2]; %电阻2在不同频率的输入信号下产生的对应阻抗
Z3=[2,2]; %电阻3在不同频率的输入信号下产生的对应阻抗
Uoc=(Z2./(Z1+Z2)-Z4./(Z3+Z4)).*Us; %电压源在bd点产生的等 效电压
Zeq=Z3.*Z4./(Z3+Z4)+Z1.*Z2./(Z1+Z2); %计算等效电阻
方法二：直接在Simulink内构建仿真模型 用四种模块：
Serial RLC Branch 模块
Current Measurement 模块
Display 模块，输出测量的结果。
位于Simulink节点下的Sinks模块库中。
按照参数调制表设置参数, 将各个模块用信号现连接起来。
U=Is.*Zeq+Uoc
%bd两点间电压值
disp(' w
Um
phi') %显示结果
disp([w',abs(U'),angle(U')*180/pi])
w Um phi
1.0000 3.1623 -18.4349
w Um phi
1.0000 3.1623 -18.4349
写出U（t）的2.0表000达7式.07为11：-8.1301 Ut=3.1623cos(t-18.4349)+7.0711cos(2t-
matlab电路仿真教程
matlab电路仿真教程Matlab是一种功能强大的软件，用于进行电路仿真和分析。
通过Matlab，用户可以轻松地进行电路分析、验证和优化。
在本教程中，我将介绍如何使用Matlab进行电路仿真，并提供一些实例来帮助您更好地理解。
首先，我们需要了解Matlab中的电路仿真工具。
Matlab提供了许多函数和工具箱，用于电路建模和仿真。
其中最常用的是Simulink和Circuits工具箱。
Simulink是一个可视化的仿真环境，用于建立和模拟电路系统。
Circuits工具箱则提供了一些基本电路元件和函数，用于电路建模和分析。
要开始使用Matlab进行电路仿真，首先需要安装Matlab和Simulink软件，并确保您具有有效的许可证。
然后，打开Matlab并导航到Simulink库。
在Simulink库中，您将找到许多电路元件，例如电阻器、电容器和电感器，以及电压源和电流源。
将合适的元件拖放到工作区域中，然后连接它们以构建您的电路。
在电路建模完成后，您需要为电路设置适当的参数。
例如，您可以指定电阻、电容和电感的值，以及电压源和电流源的值。
您还可以添加信号源和观察点，以便在仿真期间监视电路的行为。
一旦您完成了电路建模和参数设置，接下来就可以对其进行仿真了。
在Simulink工具箱中，有几种不同类型的仿真可用，例如时域仿真和频域仿真。
通过选择合适的仿真类型，并设置仿真时间和步长，您可以开始执行仿真并观察电路的响应。
在仿真完成后，您可以使用Matlab绘图工具箱中的一些函数来绘制和分析电路响应。
例如，您可以绘制电压随时间的变化曲线，或者计算电源输出和负载电流之间的关系。
通过使用Matlab的分析工具，您还可以进行降阶、优化和参数估计等进一步分析。
让我们通过一个简单的示例来说明如何使用Matlab进行电路仿真。
假设我们有一个简单的RC电路，其中包括一个电阻器和一个电容器。
我们想要了解电容器的电压如何随时间变化。
MATLAB电路仿真
（3) 编写MATLAB 仿真程序或建立Simulink 模块方框图， 调试并运行程序。
（4)得出数值解，即仿真结果，对仿真结果进行分析，以 确定结果的可靠性和有效性。
20:24 5
第5周 MATLAB电路仿真
R ＋ f(t ) －
L
i L(t ) ＋ C u C(t ) －
图2-2 一个二阶电路系统
function in=f(t) %输入信号
in=(t>0)*1;%阶跃信号
20:24
10
第5周 MATLAB电路仿真 然后，利用 MATLAB 提供的求解微分方程的指令对 该微分方程组求解。 MATLAB 提供的求解微分方程的算 法有多个，如“ode45”、“ode23” 、“ ode15s” 等，不同 的算法适用的场合稍有不同。例如，通过“ ode45” 函数 求解，MATLAB程序（程序名为ex123.m）如下： 程序2-4 %filename ex123.m L=1;%电感值
%矩阵初始化
xdot(1)=-R/L*x(1)-1/L*x(2)+1/L*f(t);%方程1 xdot(2)=1/C*x(1);%方程2
function in=f(t)%输入信号
in=(t>0)*1;%信号阶跃 而ex123.m的“ode45”语句中仍然将系统状态改为[0，1]。 20:24 18 运行后得到的波形仿真结果如图 2-5所示。
20:24 15
第5周 MATLAB电路仿真 text(0.9,0.07,′＼leftarrowi-L(t)′);grid; figure(2);plot(t,x(:,2));holdon;xlabel(′timesec′);
text(0.5,0.3,′＼leftarrowu-C(t)′);grid;
基于Matlab的电路实时仿真平台设计与实现
基于Matlab的电路实时仿真平台设计与实现基于Matlab的电路实时仿真平台设计与实现一、引言电路仿真是电子工程领域中重要的工具之一，在电子电路设计过程中起着至关重要的作用。
而基于Matlab的电路实时仿真平台则是利用Matlab软件对电路进行仿真实验的重要应用之一。
本文将介绍基于Matlab的电路实时仿真平台的设计与实现过程。
二、电路仿真平台的设计与实现1. 平台功能需求分析基于Matlab的电路实时仿真平台的设计与实现主要包含以下功能需求：（1）电路建模：能够支持电路元件的建模以及电路的连接和布线。
（2）仿真参数设置：能够设置仿真的时间范围、步长等参数。
（3）仿真结果分析：能够实时显示电路中各个元件的电压、电流、功率等参数，并提供结果分析的功能。
（4）实验控制：能够控制实验的开始、暂停、恢复、停止等操作。
（5）数据记录与导出：能够记录仿真实验过程中的数据，并支持数据导出为Excel或其他格式。
2. 平台设计与实现基于以上功能需求，我们设计了一套基于Matlab的电路实时仿真平台。
平台的实现主要分为以下几个模块：（1）电路建模模块：利用Matlab提供的图形用户界面工具，搭建了一个电路建模界面。
用户可以通过该界面选择电路元件，并将元件进行连线和布线，从而实现电路的建模。
在建模过程中，用户还可以设置元件的参数和初始条件。
（2）仿真参数设置模块：通过设定仿真的时间范围、步长等参数，用户可以对仿真实验进行灵活的配置，以满足不同的需求。
（3）仿真运行模块：在完成电路建模和参数设置后，用户可以点击“运行”按钮，开始进行仿真实验。
平台利用Matlab强大的计算能力，根据电路模型和仿真参数进行实时的仿真计算，并实时绘制出电路中各个元件的电压、电流曲线等。
用户可以通过切换窗口或界面，实时观察仿真结果。
（4）实验控制模块：平台提供了开始、暂停、恢复、停止等操作按钮，用户可以根据需要自由控制仿真实验的进行。
例如，在观察到关键数据点时，用户可以暂停仿真实验，通过对元件参数的调整，进一步优化电路设计。
matlab电力电子仿真教程.pdf
matlab电力电子仿真教程.pdfMATLAB在电力电子技术中的应用目录MATLAB在电力电子技术中的应用 (1) MATLAB in power electronics application (2) 目录 (4)1绪论 (6)1.1关于MATLAB软件 (6)1.1.1MATLAB软件是什么 (6)1.1.2MATLAB软件的特点和基本操作窗口 (7) 1.1.3MATLAB软件的基本操作方法 (10)1.2电力电子技术 (12)1.3MATLAB和电力电子技术 (13)1.4本文完成的主要内容 (14)2MATLAB软件在电路中的应用 (15)2.1基本电气元件 (15)2.1.1基本电气元件简介 (15)2.1.2如何调用基本电器元件功能模块 (17)2.2如何简化电路的仿真模型 (19)2.3基本电路设计方法 (19)2.3.1电源功能模块 (19)2.3.2典型电路设计方法 (20)2.4常用电路设计法 (21)2.4.1ELEMENTS模块库 (21)2.4.2POWER ELECTRONICS模块库 (22)2.5MATLAB中电路的数学描述法 (22)3电力电子变流的仿真 (25)3.1实验的意义 (25)3.2交流-直流变流器 (25)3.2.1单相桥式全控整流电路仿真 (26)3.2.2三相桥式全控整流电路仿真 (38)3.3三相交流调压器 (53)3.3.1无中线星形联结三相交流调压器 (53)3.3.2支路控制三角形联结三相交流调压器 (59)3.4交流-交流变频电路仿真 (64)3.5矩阵式整流器的仿真 (67)1绪论1.1关于MATLAB软件作为当今世界最流行的第四代计算机语言，MATLAB软件语言系统，由于它在科学计算，网络控制，系统建模与仿真，数据分析，自动控制，图形图像处理航天航空，生物医学，物理学，通信系统，DSP处理系统，财务，电子商务，等不同领域的广泛应用以及它自身所具备的独特优势，目前MATLAB已备受许多科研领域的青睐与关注。
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三、Simulink常用模块介绍
在模块浏览器中的Simulink节点下包含了搭建一个Simulink模块所 需要的基本模块。本节主要对其中的Sources模块库、Sinks 模块库、 Simpower systeems模块库中的常用模块进行介绍。
Sources 模块
阶跃函数，起始时间是第1秒而非0秒。双击step模块，对仿真起始时间(step time)和阶跃
正弦波，电路中常用到的正弦信号（Sine Wave）模块，双击图标，在弹出的窗口中
调整相关参数。信号生成方式有两种：Time based 和 Sample based 。
从工作空间输入。从MATLAB Workspace输入已有的函数作为仿真的激
励信号。首先要在MATLAB环境下建立一个时间向量和相应的函数值向量，然后将时间向量和函数值
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1
Simulink简介
一、Simulink窗口环境 1. 启动Simulink
在MATLAB窗口的工具栏中单击 图标 在命令窗口中输入命令： >>simulink
2. Simulink浏览器 标题栏 菜单栏 工具栏 模块说明框
基本模块库
已安装专用 模块库
模块查找框 模块显示框
SimPower Systems模块
DC Voltage Source直流电压源，在 “Electrical Sources”模块内. Series RLC Branch 串联RLC 支路，设置参数可以去掉任一元件，将其变为单独的电阻、电容或电感 的支路。 将Series RLC Branch 模块设置成单一电阻时，应将参数：“Resistance”设 为所仿真电阻的真实值， “Inductance”设置为0，“Capacitance”设置为inf； 将Series -RLC Branch模块设置单一电感时，应将参数：“Inductance”设置为所仿真电感的真实值， “Resistance”设置为0，“Capacitance”设置为inf； 将Series RLC Branch设置单一电容时，应将参ห้องสมุดไป่ตู้: “Capacitance”设置为所仿真电感的真实值， “Resistance”和“Inductance”均设置为0。
三阶蔡氏电路matlab仿真代码
一、背景介绍三阶蔡氏电路是一种经典的电路结构，在信号处理、滤波等领域有着重要的应用。
利用MATLAB对三阶蔡氏电路进行仿真分析，可以帮助工程师和研究人员更好地理解电路的特性和行为，对于电路设计和优化具有重要意义。
二、三阶蔡氏电路的基本原理三阶蔡氏电路由三个积分器和两个比例放大器组成，是一种具有强大信号处理能力的电路结构。
它可以用于实现各种滤波器，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
在电子电路和通信系统中有广泛的应用。
三、MATLAB仿真环境的搭建1. 安装MATLAB软件，并确保其正常运行。
2. 新建一个MATLAB脚本文件，用于编写三阶蔡氏电路的仿真代码。
3. 导入必要的工具箱和函数库，确保能够进行电路仿真分析所需的基本操作和函数调用。
四、三阶蔡氏电路的参数设置1. 根据具体的电路结构和设计要求，设置电路的参数，包括电阻值、电容值、放大倍数等。
2. 考虑电路中可能存在的噪声以及非线性元件的影响，进行适当的参数修正和补偿。
五、三阶蔡氏电路的MATLAB仿真代码实现1. 编写三阶蔡氏电路的节点方程，建立电路的数学模型。
2. 利用MATLAB的数值计算工具，如ode45函数等，对电路进行仿真计算。
3. 对仿真结果进行分析和后处理，得到电路的频率响应、相位特性等重要信息。
六、仿真结果与分析1. 利用MATLAB绘制三阶蔡氏电路的幅频特性曲线和相频特性曲线，观察电路的频率响应特性。
2. 对比不同参数设置下的仿真结果，分析电路性能随参数变化的规律和特点。
3. 考虑电路可能存在的非线性特性，对其进行深入分析和讨论，为实际应用提供参考依据。
七、结论与展望通过MATLAB对三阶蔡氏电路的仿真分析，我们深入了解了电路的特性和行为。
这对于电路的设计和优化具有重要意义。
在未来的研究中，可以进一步探究电路在实际应用中的性能表现，以及对其进行更加精细的仿真和分析。
也可以考虑将仿真结果与实际测试数据进行对比，验证仿真模型的准确性和可靠性。
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基于MATLAB/Simulink的直流电路仿真分析
电路如图所示，参数如下：R1=2，R2=4，R3=12，R4=4，R5=12，R6=4， R7=2，Us=10V。求i3，U4，U7；
仿真结果
举例说明 Sim6_1.mdl
三、Simulink常用模块介绍
在模块浏览器中的Simulink节点下包含了搭建一个Simulink模块所
需要的基本模块。本节主要对其中的Sources模块库、Sinks 模块库、 Simpower systeems模块库中的常用模块进行介绍。
Sources 模块
阶跃函数，起始时间是第1秒而非0秒。双击step模块， 对仿真起始时间(step time)和阶跃值(Initial value, Final value) 的大小进行设置。
举例说明
2. 对信号线的操作
改变粗细、设定标签、线的折弯、线的分支 举例说明
3. 对运行仿真的操作
设置仿真参数 启动仿真 仿真结果分析
（1）设置仿真参数
Simulink模块编辑窗口菜单栏： Simulation /Simulation Parameters Solver页： 设置仿真的开始和结 束时间，选择解法器， 说明解法器参数及选择 一些输出选项
Communications Blockset（通信模块集）
Control Neural
System Toolbox（控制系统工具箱）
Network Blockset（神经网络模块集）
Power System
Blockset（电源系统模块集）
……
3. Simulink模块编辑窗口
启动方式： (1)模块库浏览器的菜单“File”/“New”/“Model”命令 (2)单击工具栏上的 图标
示波器模块可以接受多个输入信号，每个端口的输入信号都将
在一个坐标轴中显示。如果是向量或矩阵信号，则以不同的颜色表示每个元 素信号；如果信号本身是离散的，则显示信号的阶梯图。
SimPower Systems模块
DC Voltage Source直流电压源，在 “Electrical Sources”模块内. Series RLC Branch 串联RLC 支路，设置参数可以去掉任一元件，将其变为单
为所仿真电感的真实值，“Resistance”设置为0，“Capacitance”设置为inf；
将Series RLC Branch设置单一电容时，应将参数: “Capacitance”设置为所仿
真电感的真实值，“Resistance”和“Inductance”均设置为0。
SimPower Systems模块
独的电阻、电容或电感的支路。
将Series RLC Branch 模块设置成单一电阻时，应将参数：“Resistance”设
为所仿真电阻的真实值，“Inductance”设置为0，“Capacitance”设置为inf；
将Series -RLC Branch模块设置单一电感时，应将参数：“Inductance”设置
在MATLAB窗口的工具栏中单击 在命令窗口中输入命令：
图标
>>simulink
2. Simulink浏览器
标题栏 菜单栏 工具栏 模块说明框 模块查找框
基本模块库
模块显示框 已安装专用 模块库
Simulink基本模块库包括8类子库 ： Continuous（连续模块） Discrete（离散模块） Function&Tables（函数和平台模块） Math（数学模块） Nonlinear（非线性模块） Signals&Systems（信号和系统模块） Sinks（接收器模块） Sources（输入源模块） Simulink有15类专用模块库：
Current Measurement、Voltage Measurement 在“Measurment”
模块内，可以用来测量所在支路的电流值和电压值。
Controlled Voltage Source受控电压源、Controlled Current Source受控电流源，在“Electrical Sources”模块内，其参数一般采
菜单栏 工具栏
模块编辑框
当前状态
仿真进程
仿真解法Βιβλιοθήκη 二、Simulink基本操作
创建一个简单的模型大致有以下三个步骤： 1）建立模型窗口并保存为以.mdl为后缀的模型文件； 2）将功能模块由模块库窗口复制到模型窗口，进 行参数设置；
3）连接模块，从而构成需要的系统模型。
1. 对模块的基本操作
移动、复制、删除、转向、改变大小、模块命名、 颜色设定、参数设定、属性设定、模块输入输出信号
信号发生器，可以产生给定频率和幅值
的正弦波(sine wave)、方波(square wave)和锯齿波(sawtooth wave)，双击图标可以设置。
定时器，显示仿真时间，在系统仿真时打开定时器，可以 看到实时的仿真时间。
正弦波，电路中常用到的正弦信号（Sine Wave）模块， 双击图标，在弹出的窗口中调整相关参数。信号生成方式有两种： Time based 和 Sample based 。
输出到工作空间，功能与From Workspace正好相反，
把仿真结果连同输入信号输出到工作空间去。
XY示波器：显示 MATLAB的图形窗口。输入曲线是以时间为 横轴的绘图区域。
它的作用是将信号值直接显示在该模块的窗口中。
输出信号是个直流信号时，我们就可以把它直接送到这个模块中，从模块窗 口中直接读出输入信号的大小。
Simulink电路仿真
• Simulink是Matlab软件的扩展，是一 个结合框图、界面和交互仿真功能的动 态系统建模和仿真软件包。 • 用户需将功能模块连接，构成所需要 的系统模型（以.mdl文件进行存取）， 进而进行仿真与分析。
Simulink简介
一、Simulink窗口环境
1. 启动Simulink
Workspace I/O页： 管理模型与 MATLAB 工作空间的通讯，即 输入/输出
Diagnostics页: 选择Simulink在仿真中 显示的警告信息的等级
（2）启动仿真
启动方式： (1) Simulink模块编辑窗口菜单栏“ Simulation /Start” (2)单击工具栏上的 图标
从工作空间输入。从MATLAB Workspace 输入已有的函数作为仿真的激励信号。首先要在MATLAB环境下建立一 个时间向量和相应的函数值向量，然后将时间向量和函数值向量的名称
[T, U]填入该图标的对话框中。
Sinks模块
Sinks模块库中的模块主要功能是接受信号，并且将接受的信号显示出来。
用默认值。
Break（开关）两模块。在Elements模块库内。Break模块内有一个 名为 External control of switching times 的选项，在默认的选中状
态时，Switching times（开关转换时间）和Sample time of the
internal timer Ts 两个选项将被隐藏，这里需要将External control of switching times设为非选中状态，展开隐藏选项。