正弦穩態電路的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系，采用Matlab編程方法，Powergui分析方法和Fourier模塊測量方法分別對一正弦穩態電路實例進行觀測和仿真，仿真實驗得到的電流波形圖、相量圖及測量數據三者非常一致且與電路理論相吻合。仿真結果表明：Matlab程序簡潔，可讀性強，且計算結果準確。同時它具有繪圖方便和仿真實時、直觀的優點，是分析電路理論值得采用的一款好工具。
關鍵詞：穩態電路；MATLAB分析；電路模型；仿真參數

電路理論中，對電路的分析計算提出了各種方法。但要用這些方法計算一些較為復雜的電路，傳統的筆算方法不僅費時費力，且容易出現錯誤。因此，有必要引進計算機輔助分析。若用傳統的計算機語言編寫程序，對編程者的計算機語言、算法和數據結構等方面的知識要求較高，而且這些語言的變量類型中沒有復數，使得操作者很難直接應用。而利用MATLAB的M文件求解電路方程，程序非常簡潔，可讀性強，且計算結果準確。同時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且立即得到修改后的仿真結果。將MATLAB和電路教學密切結合，可以把師生從繁瑣重復的勞動中解放出來，使他們把更多的時間用于對概念的思考與創造性思維方式的訓練。即提高了他們的學習興趣與熱情，也大大提高了教學效率。

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個回路Ⅰ、Ⅱ和Ⅵ的回路電流，列方程得：

1．1 用MATLAB語言編程實現上述計算