MATLAB电路仿真实例

题14.14图(a)所示电路，已知二端口网络阻抗参数矩阵求ab端戴维南等效电路并计算电压。(一)手动求解：将网络N用T型电路等效，如图(b)所示等效阻抗开路电压V)2cos(15Stu46j6j10ZouSu52HouabN(a)图题14.145)6j10(6j)6j4(SU4joUiZ(b)4.6j615j6j6)15(6j6j4iZV2j30215j6j6105j6OCUV148218.3j46.42j3j4j4Zj4OCoUUi所以V(二)Matlab仿真：⒈分析：本次仿真需输入各阻抗Zl、Z1、Z2、Z3、Z4以及激励源Us的参数值，仿真结果需输出开路电压Uoc、等效阻抗Zi以及电感两端电压U0的幅值和相位信息，并绘制Uoc，U0的值随时间变化的波形曲线。其中各元件与原图的对应关系如下图所示：⒉编辑M文件的源程序如下：clear%清空自定义变量z1=4-6j;z2=6j;z3=10-6j;z4=5;us=15*exp(j*0);zl=4j;%输入各元件参数zi=z1+(z2*(z3+z4)/(z2+z3+z4));%等效阻抗zi的计算表达式uoc=us*z2/(z2+z3+z4);%开路电压uoc的计算表达式u0=zl/(zi+zl)*uoc;%电感两端电压uo的计算表达式disp('Themagnitudeofziis');%在屏幕上显示“Themagnitudeofziis”disp(abs(zi))%显示等效阻抗zi的模disp('Thephaseofziis');%在屏幕上显示“Thephaseofziis”disp(angle(zi)*180/pi)%显示等效阻抗zi的辐角disp('Themagnitudeofuocis');%在屏幕上显示“Themagnitudeofuocis”disp(abs(uoc))%显示开路电压uoc的模disp('Thephaseofuocis');%在屏幕上显示“Themagnitudeofuocis”)1482cos(18.3otudisp(angle(uoc)*180/pi)%显示开路电压uoc的辐角disp('Themagnitudeofu0is');%在屏幕上显示“Themagnitudeofu0is”disp(abs(u0))%显示电感两端电压u0的模disp('Thephaseofu0is');%在屏幕上显示“Themagnitudeofu0is”disp(angle(u0)*180/pi)%显示电感两端电压u0的辐角t=0:pi/100:2*pi;%生成时间变量tYu0=abs(u0)*cos(2*t+angle(u0));%生成变量Yu0Yuoc=abs(uoc)*cos(2*t+angle(uoc));%生成变量Yuocplot(t,Yu0,t,Yuoc)%绘制u0，uoc随时间t变化的波形曲线以下是源程序的截图：⒊程序运行结果如下：Themagnitudeofziis6.4000（zi的幅值）Thephaseofziis0（zi的辐角）Themagnitudeofuocis6（Uoc的幅值）Thephaseofuocis90（Uoc的辐角）Themagnitudeofu0is（U0的幅值）3.1800Thephaseofu0is147.9946（U0的辐角）以下是输出结果的截图：以下是U0、Uoc随时间t变化的波形：注：以上Uoc与U0的幅值都是最大值⒋根据仿真结果，将各待求量用相量表示如下：此结果与手动运算结果完全一致，仿真结束（三）心得体会：⒈本次仿真原计划用Orcad/Pspice进行。仿真过程中发现虽然它能准确输出电感L两端波形随时间变化的图像，但却难以求出波形的具体函数表达式。尝试了多种方法无果后，我决定使用Matlab进行仿真。因为Matlab有强大的计算功能，可直接输出每个量的幅值和初相角。⒉仿真过程中发现EDA教材上的知识并不够用，而网络上的信息又比较杂乱，于是去图书馆查阅了相关书籍并顺利解决了问题。可见通过正确渠道主动查找资料是十分重要的，这对后续课程的学习有很重要的意义。⒊仿真结束后，我对电路课程的相关理论知识有了更深的理解，也对软件的使用有了更好地掌握。可见理论与实践是相互促进的，这个道理对其他任何学科的学习都是通用的。因此对任何一门学科理论学习与实践操作都要重视。