基于matlab的线性电路正弦稳态特性分析

题 目: 基于matlab的线性电路正弦稳态特性分析 课题要求：

利用matlab强大的图形处理功能，符号运算功能和数值计算功能，实现线性电路正弦稳态特性的仿真波形。

课题内容：

1 对R,L,C三种基本原件，绘出表现其正弦稳态特性的时域波形图向量图。 R:i(t),u(t),p(t),U,I L:i(t),u(t),p(t),U,I C:i(t),u(t),p(t),U,I

其中 R,C,L三参数可变，w不变。

2 对R,L,C串联电路，绘出表现其正弦稳态特想的时域波图，向量图。 1．绘出us(t),i(t),ur(t),ul(t),uc(t)波形图。

将R,C,L三参数可变，w不变，观察波形情况，比较us(t)与i(t)相位差判断感容性。

2．绘出p(t)=us(t)*i(t)波形图，并将其分解为三种情况： P(t)=P0+P2w(t)

=Pr(t)+Px(t) =Pr(t)+Pl(t)+Pc(t)

3.绘出Us,I,Ur,Uc,Ul向量图。 Us=Ur+Ul+Uc Ur=RI Uc=i/jwc*i Ul=jwlI

其中 R,C,L三参数可变，w不变,观察向量图变化。

Matlab 应用实践课程设计

目录

摘 要.......................................................................................................................... 2 绪论................................................................................................................................ 4 1 matlab 介绍 ................................................................................................................ 5

1.1 MATLAB的概况 ............................................................................................. 5 1.2 MATLAB常用函数 ......................................................................................... 6 2 流程图........................................................................................................................ 8 3 R,L,C时域波形图和向量图 ...................................................................................... 8

3.1 电阻稳态电路.................................................................................................. 8

3.1.1 电阻R的正弦稳态电路分析： ........................................................... 8 3.1.2 现利用matlab绘制电阻的正弦稳态时域波形图 ............................... 9 3.1.3 利用matlab绘制的电阻R的正弦稳态电路的相量图 .................... 10 3.2 电感稳态电路................................................................................................ 11

3.2.1 电感L的正弦稳态电路的分析 ......................................................... 11 3.2.2 现利用matlab绘制电感的正弦稳态时域波形图 ............................. 12 3.2.3 利用matlab绘制的电感的正弦稳态电路的相量图 ......................... 14 3.3电容稳态电路................................................................................................. 15

3.3.1 电容C的正弦稳态电路分析： ......................................................... 15 3.3.2利用matlab绘制电容的正弦稳态时域波形图 .................................. 15 3.3.3 利用matlab绘制的电容的正弦稳态电路的相量图 ......................... 17

4 R,L,C串联电路 ........................................................................................................ 18

4.1 R,L,C串联电路的分析 .................................................................................. 18

4.1.1 利用matlab绘制串联电路的正弦稳态时域波形图 ......................... 18 4.1.2 R,L,C串联路复功率的分析 ................................................................ 19 4.1.3 串联R、L、C的相量图： ................................................................ 20

5 设计心得.................................................................................................................. 21 6 参考文献.................................................................................................................. 22 附录.............................................................................................................................. 23

1 电阻的正弦稳态波形程序........................................................................ 23 2 电阻的相量图绘制程序............................................................................ 23 3 电感的正弦稳态波形绘制程序................................................................ 23 4 电感的相量图绘制程序............................................................................ 24 5 电容的正弦稳态波形图绘制程序............................................................ 24

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6 电容的相量图绘制程序............................................................................ 25 7 R、L、C串联电路正弦稳态波形绘制程序 ............................................ 25 8 R、L、C串联电路的功率绘制程序 ........................................................ 26 9 R、L、C串联电路的相量图绘制程序 .................................................... 27

摘 要

正弦稳态电路的分析计算是大家普遍反映难以理解的内容，尤其是在电路比较复杂的情况下更是如此。本文在简要介绍了Matlab软件的基础上，提出了利用Matlab来进行电路分析的方法，且重点研究了用Matlab分析正弦稳态电路。Matlab具有强大的数值运算供能以及强大的绘图功能，在以利用matlab进行电路分析时，可以精确的得到电路的各个参数。且通过作图，我们可以很直观的观看的信号的相位关系。本文对R,L,C串联电路和R,L,C串联电路为例，用Matlab绘出表现其正弦稳态特想的时域波图，向量图。与一般分析方法比较，可以看出用Matlab分析正弦稳态电路具有简便、直观的优点。

关键字：Matlab 正弦稳态 向量图 电路分析方法

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Abstract

Sine steady-state analysis and calculation of the circuit is common reflection is difficult to understand the content, especially in the circuit is more complex situation is even more so. This paper briefly introduces the Matlab software was put forward based on Matlab to circuit analysis method, and mainly studied Matlab analysis sine steady-state circuit. Matlab has strong numerics powering and strong drawing function, by use of Matlab for circuit analysis, can accurate get circuit various parameters. And through the plot, we can quite intuitive watch signal the phase relationship. This paper R, L, C series circuit and R, L, C series circuit for example, by using Matlab draw expressed its sinusoidal steady especially want to temporal oporto, vector diagram. Compared with the general analysis method, it can be seen that the Matlab analysis sinusoidal steady circuit is simple, intuitive advantages.

Keywords: Matlab Sinusoidal Steady State Vector Diagram Circuit Analysis

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