正弦穩(wěn)態(tài)電路的MATLAB／simulink仿真分析

摘要：為了清楚直觀地了解電路中電壓電流的大小和相位關(guān)系，采用Matlab編程方法，Powergui分析方法和Fourier模塊測(cè)量方法分別對(duì)一正弦穩(wěn)態(tài)電路實(shí)例進(jìn)行觀測(cè)和仿真，仿真實(shí)驗(yàn)得到的電流波形圖、相量圖及測(cè)量數(shù)據(jù)三者非常一致且與電路理論相吻合。仿真結(jié)果表明：Matlab程序簡(jiǎn)潔，可讀性強(qiáng)，且計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。同時(shí)它具有繪圖方便和仿真實(shí)時(shí)、直觀的優(yōu)點(diǎn)，是分析電路理論值得采用的一款好工具。
關(guān)鍵詞：穩(wěn)態(tài)電路；MATLAB分析；電路模型；仿真參數(shù)

電路理論中，對(duì)電路的分析計(jì)算提出了各種方法。但要用這些方法計(jì)算一些較為復(fù)雜的電路，傳統(tǒng)的筆算方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。因此，有必要引進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助分析。若用傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫(xiě)程序，對(duì)編程者的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言、算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等方面的知識(shí)要求較高，而且這些語(yǔ)言的變量類(lèi)型中沒(méi)有復(fù)數(shù)，使得操作者很難直接應(yīng)用。而利用MATLAB的M文件求解電路方程，程序非常簡(jiǎn)潔，可讀性強(qiáng)，且計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。同時(shí)MATLAB提供的simulink工具可以直接建立電路的仿真模型，可以非常直觀地觀察電路中的電流、電壓和功率的波形，可以隨意改變仿真參數(shù)且立即得到修改后的仿真結(jié)果。將MATLAB和電路教學(xué)密切結(jié)合，可以把師生從繁瑣重復(fù)的勞動(dòng)中解放出來(lái)，使他們把更多的時(shí)間用于對(duì)概念的思考與創(chuàng)造性思維方式的訓(xùn)練。即提高了他們的學(xué)習(xí)興趣與熱情，也大大提高了教學(xué)效率。

1 用MATLAB編程法分析電路
如圖1所示，已知us=7．07sin(314t)V，is=1．414sin(314t+30°)A，R1=R2=R4=2Ω，R3=2．5 Ω，C=0．01 F，L=0．01 H。求各支
路電流并作相量圖和波形圖。

用回路電流法求解。從圖1可以看出，i1、i2和i6分別是3個(gè)回路Ⅰ、Ⅱ和Ⅵ的回路電流，列方程得：

1．1 用MATLAB語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)上述計(jì)算