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1、. .第一章实际应用题目2如图1所示电路。提交理论计算结果、MATLAB程序、程序运行结果、图形。图11理论分析负载上的电压和电流表达式。2应用MATLAB编程。u=220V, R=10,变压器变比220/100，VD视为理想二极管。绘制负载电压和电流的波形。分析负载电流的各次谐波含量。要求列出各次谐波含量占基波含量的百分比列表，谐波次数小于等于25。查阅国家标准对于谐波的要求，图1所示电路输出谐波是否超标3图I所示电路是什么电路有什么用途如果改善输出波形的平滑程度一理论分析负载上的电压和电流表达式。正半周期时u20,理想二极管VD正偏导通，二极管和负载上有电流流过。管压降忽略不计，那么u0=
2、u2。负半周u20，VD反偏截止，二极管承受压降等于u2，负载两端电压u0=0。综上所述：负载两端电压瞬时值表达式为u0=2U2sint u20 0 u20U2为二次侧输入电压有效值。负载两端电压平均值表达式为U0=120u0wt=0.45U2负载电流瞬时值表达式为i0=2U2Rsint i20 0 i2=0);理想二极管，只保存正半周期i0=u0/R;计算负载电流根据模型，仿真波形如下图2负载电压波形图3负载电流波形负载电流和电压波形与理论值相符。分析负载电流的各次谐波含量。要求列出各次谐波含量占基波含量的百分比列表，谐波次数小于等于25。谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般
3、是指对周期性的非正弦电量进展傅里叶级数分解。对负载电流i0进展傅里叶级数展开i0=a02+n=1ancosnt+bnsinnt其中a02为负载电流的直流分量，a0，an，bn分别为，a0=1202i0twtan=1-i0tcosntwtbn=1-i0tsinntwt按照以上公式进展matlab编程：functionA,B,F,Radio=four(u,t,f,a,b,k)w=2*pi*f;A=f*int(u,t,a/w,b/w);B=;F=A;Radio=;if k=0 syms k integer; ak=2*f*int(u*cos(k*w*t),t,a/w,b/w); bk=2*f*int
4、(u*sin(k*w*t),t,a/w,b/w); A=A,ak; B=B,bk; F=;else for i=1:k ak=2*f*int(u*cos(i*w*t),t,a/w,b/w); bk=2*f*int(u*sin(i*w*t),t,a/w,b/w); A=A,ak; B=B,bk;%if bk=0 if ak=0);%求出负载电流i0=u0/R;%谐波分析，傅里叶级数展开syms tf=1;a=0;b=pi;Radio=;id=sqrt(2)*11*sin(2*pi*f*t);A,B,F,Radio=four(id,t,f,a,b,25);FABRadiodouble(Radio*
5、100)%图形生成%电压波形figure(1)plot(wt,u0);title(电压波形)set(gca,XTick,0:pi:4*pi) set(gca,xtickLabel,0,2,3,4) %电流波形figure(2)plot(wt,i0);title(电流波形)set(gca,XTick,0:pi:4*pi) set(gca,xtickLabel,0,2,3,4) %谐波含量与基波含量比值图figure(3)q=1:1:25;plot(q,Radio)title(谐波含量与基波含量比值图)set(gca,XTick,1:1:25) set(gca,xtickLabel,1,2,3,4
6、,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25)%谐波分析，傅里叶级数展开functionA,B,F,Radio=four(u,t,f,a,b,k)w=2*pi*f;A=f*int(u,t,a/w,b/w);B=;F=A;Radio=;if k=0 syms k integer; ak=2*f*int(u*cos(k*w*t),t,a/w,b/w); bk=2*f*int(u*sin(k*w*t),t,a/w,b/w); A=A,ak; B=B,bk; F=;else for i=1:k ak=2*f*int(u*cos(i*w*t),t,a/w,b/w); bk=2*f*int(u*sin(i*w*t),t,a/w,b/w); A=A,ak; B=B,bk;%if bk=0 if ak0 rk=-ak/(sqrt(2)*11)*2; Radio=Radio,rk; else rk=ak/(sqrt(2)*11)*2; Radio=Radio,rk; end%end F=F+ak*cos(i*w*t)+bk*sin(i*w*t)
