MATLAB电路仿真答案Word格式文档下载.docx
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thepowerbuppliedby10Vsourceis%8.4fwatts\n'
PS）
thecurrentthroughRis0.037Amps
thepowerbuppliedby10Vsourceis4.7531watts
三、实验内容：
1、电阻电路的计算
如图，已知：
R1=2，R2=6,R3=12,R4=8,R5=12,R6=4,R7=2.
（1）如Us=10V,求i3,u4,u7;
（2）如U4=4V,求Us,i3,i7.
求解
（1）
Z=[20-120;
-1232-12;
0-1218];
i3=I
（1）-I
（2）;
u4=8*I
（2）;
u7=2*I（3）;
i3=%f\n'
i3）
u4=%f\n'
u4）
u7=%f\n'
u7）
i3=0.357143
u4=2.857143
u7=0.476190
求解
（2）
Z=[080;
V=[400]'
Us=20*I
（1）-12*I
（2）;
i7=I（3）;
Us=%f\n'
Us）
i7=%f\n'
i7）
Us=14.000000
i3=0.500000
i7=0.333333
2、求解电路里的电压，例如V1,V2,……V5.
Y=[1-12-20;
05-1380;
204-110;
176-55-1960;
00001];
I=[0-200-120024]'
V=inv（Y）*I;
V1=%fV\nV2=%fV\nV3=%fV\nV4=%fV\nV5=%fV\n'
V
（1）,V
（2）,V（3）,V（4）,V（5））
V1=117.479167V
V2=299.770833V
V3=193.937500V
V4=102.791667V
V5=24.000000V
3、如图，已知R1=R2=R3=4,R4=2,控制常数k1=0.5,k2=4,is=2,求i1和i2.
Z=[1000;
-416-8-4;
0010.5;
0-846];
V=[2000]'
i1=I
（2）-I（3）;
i2=I（4）;
i1=%fV\ni2=%fV\n'
i1,i2）
i1=1.000000V
i2=1.000000V
四、实验总结
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惊醒计算。
实验二直流电路
（2）
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。
1、戴维南定理
如图所示电路，已知R1=4Ω，R2=2Ω，R3=4Ω，R4=8Ω;
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0~10Ω范围内变化时，其吸收功率的情况。
MATLAB仿真：
clear,formatcompact
R1=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=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）,grid
fork=1:
21
ia（k）=（k-1）*0.1;
X=A\B*[is1;
ia（k）];
u（k）=X（3）;
end
figure
（2）,plot（ia,u,'
x'
）,grid
c=polyfit（ia,u,1）;
uoc=
2.3333
Req=
3.6667
P=
0.3712
RL=
012345678910
p=
Columns1through7
00.25000.33910.36750.37050.36240.3496
Columns8through11
0.33500.32000.30540.2915
三、实验内容
1、在图2-3，当RL从0改变到50KΩ，绘制负载功率损耗。
检验当RL=10KΩ的最大功率损耗。
R=10;
U=10;
RL=10;
P=U^2*（RL*1000）/（（R+RL）*1000）^2
50;
p=（RL*1000*U./（（R+RL）*1000））.*U./（（R+RL）*1000）
程序运行结果：
0.0025
00.00080.00140.00180.00200.00220.0023
Columns8through14
0.00240.00250.00250.00250.00250.00250.0025
Columns15through21
0.00240.00240.00240.00230.00230.00230.0022
Columns22through28
0.00220.00210.00210.00210.00200.00200.0020
Columns29through35
0.00190.00190.00190.00180.00180.00180.0018
Columns36through42
0.00170.00170.00170.00160.00160.00160.0016
Columns43through49
0.00160.00150.00150.00150.00150.00140.0014
Columns50through51
0.00140.0014
2、在如图所示电路中，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。
A=[3/4-1/20;
1/2-33/245/6;
01-1];
I=[1500]'
U=inv（A）*I;
us=U（3）;
R=6;
Z=[02461018244290186];
RL=Z（1,:
）,
i=us./（R+RL）
u=us.*RL./（R+RL）
p=（RL.*us./（R+RL））.*us./（R+RL）
figure
（1）,plot（RL,i）,grid
figure
（2）,plot（RL,u）,grid
figure（3）,plot（RL,p）,grid
02461018244290186
i=
8.00006.00004.80004.00003.00002.00001.6000
Columns8through10
1.00000.50000.2500
u=
012.000019.200024.000030.000036.000038.4000
42.000045.000046.5000
072.000092.160096.000090.000072.000061.4400
42.000022.500011.6250
1、对ATLAB变量生成的应用和戴维南等效变换有了了解。
2对ATLAB中图像的生成有了了解。
实验三正弦稳态
一、实验目的：
1．学习正弦稳态电路的分析方法。
2．学习MATLAB复数的运算方法。
1、如图所示电路，已知R=5Ω，wL=3Ω，1/wC=2Ω，uc=10∠30°
V，求Ir，Ic，I和UL,Us。
并画出其向量图。
Matlab程序：
Z1=3j;
Z2=5;
Z3=-2j;
Uc=10*exp（30j*pi/180）;
Z23=Z2*Z3/（Z2+Z3）;
Z=Z1+Z23;
Ic=Uc/Z3,Ir=Uc/Z2,I=Ic+Ir,U1=I*Z1,Us=I*Z;
disp（'
UcIrIcIu1Us'
·
ù
Ö
'
）,disp（abs（[Uc,Ir,Ic,I,U1,Us]））
Ï
à
Ç
）,disp（angle（[Uc,Ir,Ic,I,U1,Us]）*180/pi）
ha=compass（[Uc,Ir,Ic,I,Us,Uc]）;
set（ha,'
linewidth'
3）
Ic=
-2.5000+4.3301i
Ir=
1.7321+1.0000i
I=
-0.7679+5.3301i
U1=
-15.9904-2.3038i
UcIrIcIu1Us
幅值
10.00002.00005.00005.385216.15557.8102
相角
30.000030.0000120.000098.1986-171.8014159.8056
2、如图所示电路，已知C1=0.5F,R2=R3=2Ω，L4=1H;
Us（t）=10+10cost,Is（t）=5+5cos2t,求b，d两点时间的电压U（t）。
w=[eps,1,2];
Us=[10,10,0];
Is=[5,0,5];
Z1=1./（0.5*w*j）;
Z4=1*w*j;
Z2=[2,2,2];
Z3=[2,2,2];
Uoc=（Z2./（Z1+Z2）-Z4./（Z3+Z4））.*Us;
Zeq=Z3.*Z4./（Z3+Z4）+Z1.*Z2./（Z1+Z2）;
U=Is.*Zeq+Uoc;
wUmphi'
disp（[w'
abs（U'
）,angle（U'
）*180/pi]）
wUmphi
0.000010.00000
1.00003.1623-18.4349
2.00007.0711-8.1301
3、含受控源的电路：
戴维南定理
如图所示电路，设Z1=-j250Ω，Z2=250Ω，Is=2∠0°
A，球负载ZL获得最大功率时的阻抗值及其吸收功率。
Z1=-j*250;
Z2=250;
ki=0.5;
Is=2;
a11=1/Z1+1/Z2;
a12=-1/Z2;
a13=0;
a21=-1/Z2;
a22=1/Z2;
a23=-ki;
a31=1/Z1;
a32=0;
a33=-1;
B=[1,0;
0,1;
0,0];
X0=A\B*[Is;
Uoc=X0
（2）,
X1=A\B*[0;
Zeq=X1
（2）,
PLmax=（abs（Uoc））^2/4/real（Zeq）
Uoc=
5.0000e+002-1.0000e+003i
Zeq=
5.0000e+002-5.0000e+002i
PLmax=
625
1、如图所示电路，设R1=2,R2=3,R3=4,jxl=j2,-jXC1=-j3,-jXC2=-j5,Us1=8∠0°
V,Us2=6∠0°
Us3=∠0°
Us4=15∠0°
求各电路的电流相量和电压向量。
R1=2;
R2=3;
ZL=2*j;
ZC1=-3*j;
ZC2=-5*j;
US1=8;
US2=6;
US3=8;
US4=15;
Y1=1/R1+1/ZL;
Y2=1/ZC1+1/R2;
Y3=1/R3+1/ZC2;
a11=1/Y1;
a12=1/Y2;
a13=1/Y3;
a21=0;
a22=-1;
a23=1;
a31=-1;
a32=1;
a33=0;
b1=0;
b2=US2/R2-US3/R3-US4/ZC2;
b3=-US1/ZL-US2/R2;
B=[b1;
b2;
b3];
I=inv（A）*B;
I1=I
（1）,I2=I
（2）,I3=I（3）,ua=I1/Y1,ub=I3./（-Y3）,
I1R=ua/R1,I1L=（US1-ua）./ZL,I2R=（US2-ua+ub）/R2,I2C=（ua-ub）./ZC1,I3R=（US3-ub）/R3,I3C=（US4-ub）./ZC2
I1=
1.2250-2.4982i
I2=
-0.7750+1.5018i
I3=
-0.7750-1.4982i
ua=
3.7232-1.2732i
ub=
4.8135+2.1420i
I1R=
1.8616-0.6366i
I1L=
0.6366-2.1384i
I2R=
2.3634+1.1384i
I2C=
1.1384-0.3634i
I3R=
0.7966-0.5355i
I3C=
0.4284+2.0373i
2、含电感的电路：
复功率
如图，已知R1=4,R2=R3=2,XL1=10,XL2=8,XM=4,Xc=8,Us=10∠0°
V,Is=10∠0°
A.求电压源，电压源发出的复功率。
R3=2;
XL1=10;
XL2=8;
XM=4;
XC=8;
US=10;
IS=10;
Y1=1/R1+1/（-j*XC）;
Y2=1/（j*（XL1-XM））;
Y3=1/（j*XM）;
Y4=1/（j*（XL2-XM）+R2）;
Y5=1/R3;
a11=1;
a12=-1;
a14=0;
a15=0;
a22=0;
a23=0;
a24=1;
a25=-1;
a31=0;
a34=-1;
a35=0;
a41=1/Y1;
a42=1/Y2;
a43=1/Y3;
a44=0;
a45=0;
a51=0;
a52=0;
a53=-1/Y3;
a54=1/Y4;
a55=1/Y5;
A=[a11,a12,a13,a14,a15;
a21,a22,a23,a24,a25;
a31,a32,a33,a34,a35;
a41,a42,a43,a44,a45;
a51,a52,a53,a54,a55];
B=[-US/R1;
-IS;
I1=I
（1）;
I2=I
（2）;
I3=I（3）;
I4=I（4）;
I5=I（5）;
ua=-I1/Y1;
ub=I3/Y3;
uc=I5/Y5;
Ii=US/R1+ua/R1;
Pus=US*Ii
Pis=uc*IS
Pus=
54.0488-9.3830i
Pis=
1.7506e+002+3.2391e+001i
3．正旋稳态电路：
求未知数
如图所示电路，已知Us=100V,I1=100mA,电路吸收功率P=6W，XL1=1250，Xc=750，电路呈感性，求R3及XL3。
4、正弦稳态电路，利用模值求解
如图所示电路，已知IR=10A，Xc=10Ω，并且U1=U2=200V，求XL。
clear
U2=200;
IR=10;
R=U2/IR;
XC=10;
U=[200*exp（-150j*pi/180）;
200*exp（-30j*pi/180）];
I=（U-200）./（-j*XC）;
X=200./（I-10）;
XL=imag（X）
XL=
5.3590
74.6410
了解了MATLAB向量图的绘制
实验四交流分析和网络函数
一、实验目的
1、学习交流电路的分析方法。
2、学习交流电路的MATLAB分析方法。
1、如图，如果R1=20Ω，R2=100Ω，R3=50Ω，并且L1=4H，L2=8H以及C1=250Uf，求v3（t），其中w=10rad/s。
>
Y=[0.05-0.0225*j0.025*j-0.0025*j;
0.025*j0.01-0.0375*j0.0125*j;
-0.0025*j0.0125*j0.02-0.01*j];
c1=0.4*exp（pi*15*j/180）;
i=[c1;
V=inv（Y）*i;
v3_abs=abs（V（3））;
v3_ang=angle（V（3））*180/pi;
fprintf（'
voltagev3,magnitude:
%f\nvoltagev3,angleindegree:
%f'
v3_abs,v3_ang）
1.850409
voltagev3,angleindegree:
-72.453299
1、电路显示如图所示，求电流i1（t）和电压uc（t）。
Y=[11-1;
6-5*j04-2.5*j;
6-5*j-10-8*j0];
c2=5;
c3=2*exp（pi*75*j/180）;
v=[0;
c2;
c3];
i=inv（Y）*v;
it_abs=abs（i（3））;
it_ang=angle（i（3））*180/pi;
Vc_abs=abs（i
（1）*-10*j）;
Vc_ang=angle（i
（1）*-10*j）*180/pi;
voltageit,magnitude:
%f\nvoltageit,angleindegree:
%f'
it_abs,it_ang）
0.387710
voltageit,angleindegree:
15.019255>
voltageVc,magnitude:
%f\nvoltageVc,angleindegree:
Vc_abs,Vc_ang）
4.218263
voltageVc,angleindegree:
-40.861691>
2、如图，显示一个不平衡wye-wye系统，求相电压VAN，VBN和VCN。
Y=[6+13*j00;
04+6*j0;
006-12.5*j];
c1=110;
c2=110*exp（pi*（-120）*j/180）;
c3=110*exp（pi*120*j/180）;
v=[c1;
i=inv（Y）*v;
Van_abs=abs（i
（1）*（5+12*j））;
Van_ang=angle（i
（1）*（5+12*j））*180/pi;
Vbn_abs=abs（i
（2）*（3+4*j））;
Vbn_ang=angle（i
（2）*（3+4*j））*180/pi;
Vcn_abs=abs（i（3）*（5-12*j））;
Vcn_ang=angle（i（3）*（5-12*j））*180/pi;
04+2*j0;
c1=110;
Van_abs=abs（i
（1）*（5+12*j））;
Van_ang=angle（i
（1）*（5+12*j））*180/pi;
Vbn_abs=abs（i
（2）*（3+4*j））;
Vbn_ang=angle（i
（2）*（3+4*j））*180/pi;
Vcn_abs=abs（i（3）*（5-12*j））;
Vcn_ang=angle（i（3）*（5-12*j））*180/pi;
voltageVan,magnitude:
%f\nvoltageVan,a
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