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1、MATLAB电路仿真实验报告电气工程学院班级：2011级1班姓名：商思远学号：2011302540022实验一 直流电路一、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MATLAB的矩阵运算方法。 二、实验示例 1、节点分析 示例一 电路如图所示，求节点电压V1、V2和V3。 MATLAB求解： Y = 0.15 -0.1 -0.05; -0.1 0.145 -0.025; -0.05 -0.025 0.075 ; I = 5; 0; 2 ; fprintf(V1,V2V3: n) v = inv(Y)*I 仿真结果： 节点V1,V2和V3: v = 404.285
2、7 350.0000 412.8571 2、回路分析 示例二 使用解析分析得到通过电阻RB的电流。另外，求10V电压源提供的功率。 MATLAB求解： 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 bupplied by 10V source is %8.4f watts n,PS) 仿真结果： the curren
3、t through R is 0.037 Amps the power bupplied by 10V source is 4.7531 watts 三、实验内容： 1、（1）%该程序确定电流%R4的电压u4和R7的电压u7%R是阻抗矩阵%V是电压向量%初始化矩阵R和向量VR=20 -12 0; -12 32 -12; 0 -12 18;V=10 0 0%解答回路电流I=inv(R)*V;%通过R3的电流计算i3=I(1)-I(2);fprintf(the current through R3 is %9.4f Ampsn,i3)%通过R4的电压的计算u4=I(2)*8fprintf(the
4、power through R4 is %9.4f Wattsn,u4)%通过R7的电压计算u7=I(3)*2fprintf(the power through R7 is %9.4f Wattsn,u7)V = 10 0 0the current through R3 is 0.3571 Ampsu4 = 2.8571the power through R4 is 2.8571 Wattsu7 = 0.4762the power through R7 is 0.4762 Watts（2）%此程序确定电源电压%通过R3的电流i3和通过R7的电流i7%R是关于电流与电压的系数矩阵%V是另一系数矩
5、阵%初始化矩阵R和向量VR= 20 0 -1; 12 12 0; 0 18 0;V= 6 16 6;%解答回路电流i=inv(R)*V;%通过R3的电流计算i3=i(1)-0.5;fprintf(the current through R3 is %9.4f Ampsn,i3)%通过R7的电流计算i7=i(2);fprintf(the current through R7 is %9.4f Ampsn,i7)%电源电压计算Us=i(3);fprintf(the power of battery is %9.4f Wattsn,Us)the current through R3 is 0.500
6、0 Ampsthe current through R7 is 0.3333 Ampsthe power of battery is 14.0000 Watts（2）Y = 1 -1 2 -2 0; 0 5 -13 8 0; 2 0 4 -11 0; 176 -5 5 -196 0; 0 0 0 0 1;I = 0 -200 -120 0 24;V = inv(Y)*I;fprintf(V1=%fVnV2=%fVnV3=%fVnV4=%fVnV5=%fVn,V(1),V(2),V(3),V(4),V(5)V1=117.479167VV2=299.770833VV3=193.937500VV4=
7、102.791667VV5=24.000000V（3）%该实验确定电路里的电压%支路电流i1和i2%V为节点电压矩阵%R为系数矩阵%初始化矩阵V和RV=1 -1; 1 -3;R=4 0;%解答节点电压U=inv(V)*R;%通过R2的电流计算i1=U(1)-U(2)/4;fprintf(the current through R2 is %9.4f Ampsn,i1);%通过R4的电流计算i2=U(2)/2;fprintf(the current through R4 is %9.4f Ampsn,i2);the current through R2 is 1.0000 Ampsthe cur
8、rent through R4 is 1.0000 Amps 四、实验总结 1、仿真前需进行准确的计算，列出节点或回路表达式方可列出矩阵进行计算。 2、对于矩阵运算公式，即：V=inv（Y）*I要熟练掌握。实验二 直流电路（2）一、实验目的：1、加深对戴维南定律，等效变换等的了解。2、进一步了解MATLAB在直流电路的应用。二、实验示例1、戴维南定理如图所示电路，已知R1=4，R2=2，R3=4，R4=8;is1=2A,is2=0.5A。（1）负载RL为何只是能获得最大功率？（2）研究RL在010范围内变化时， 其吸收功率的情况。MATLAB仿真：clear,format compactR1=
9、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/R4;a22=1/R1+1/R2+1/R3;a23=-1/R4;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=AB*is1;is2;0;uoc=X1(3)X2=AB*0;0;1;Req=X2(3)RL=Req;P=uoc2*RL/(Req+RL)2RL=0:10,p=(RL*uoc./(Req+RL).*uo
10、c./(Req+RL),figure(1),plot(RL,p),gridfor k=1:21 ia(k)=(k-1)*0.1; X=AB*is1;is2;ia(k); u(k)=X(3);endfigure(2),plot(ia,u,x),gridc=polyfit(ia,u,1); 仿真结果：uoc = 2.3333Req = 3.6667P = 0.3712RL = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10p = Columns 1 through 7 0 0.2500 0.3391 0.3675 0.3705 0.3624 0.3496 Columns 8 through 110.
11、3350 0.3200 0.3054 0.2915三、实验内容1.%求负载功率损耗%RL为负载电阻，PL为负载功率损耗%U为电源电压，R为内电阻%设RL为一数组、求出的负载功率为另一数组，画出曲线找极大值uoc=10;R=10000;RL=R;PL=uoc2*RL/(R+RL)2 %求最大负载功率%设RL序列，求其功率RL=0:50000;PL=(RL*uoc./(R+RL).*uoc./(R+RL);figure(1),plot(RL,PL),gridPL =0.0025PL = Columns 1 through 7 0 0.0008 0.0014 0.0018 0.0020 0.0022
12、 0.0023 Columns 8 through 14 0.0024 0.0025 0.0025 0.0025 0.0025 0.0025 0.0025 Columns 15 through 21 0.0024 0.0024 0.0024 0.0023 0.0023 0.0023 0.0022 Columns 22 through 28 0.0022 0.0021 0.0021 0.0021 0.0020 0.0020 0.0020 Columns 29 through 35 0.0019 0.0019 0.0019 0.0018 0.0018 0.0018 0.0018 Columns 36 through 42 0.0017 0.0017 0.0017 0.0016 0.0016 0.0016 0.0016 Columns 43 through 49 0.0016 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0014 0.0014 Columns 50 through 51 0.0014 0.00142、在如图所示电
