MATLAB_Simulink在电路分析与仿真中的应用.docx

·59 · ·59 · MATLAB/Simulnk 吴 志,丁 红2,马秋明2 (1.烟台师范学院基建处，山东烟台264025;2烟台师范学院物理与电子工程学院，山东烟台264025) :用实例讨论了如何利用 MAⅡLAB 语言编程对电路进行计算的问题，并且给出了在 Smulink 环境中建立电路仿真图实现对电路仿真的方法.可以看出利用MAⅡLAB/Simulink 对 电路进行计算和仿真，方法简单实用，仿真结果直观明了. :电路； MATLAB语言； Smulink : TP312 :B :1009-4970(2006)02 -0059 -04 :2005-01-16 :吴志(1964-),男，辽宁昌图人，工程师. 在电路的学习和研究过程中，计算机仿真工 具虽不能代替其研究电路使用的传统方法，但是 对直观、高效地理解电路有很大的帮助.通过它同 时可以形象地展示电路性能，证明计算方法，减少 复杂电路的计算量，使用参数变量实现理想的解 决方法等.MAⅡLAB作为功能强大的仿真工具，同 时也具备对电路进行仿真的能力.利用MATLAB 编写M 文件可以计算电路中的参数，也可以计算 电路中的各个响应，还可以进行仿真得到直观的 图形.另外，利用 Smulink 构造电路图进行仿真分 析，也是很直观有效的.下面分别以实例来进行分 析和讨论. 1 MATLAB M 在电路分析中，二端口网络的参数计算及相 互转换还有网络函数的计算都是较为繁杂，且容 易出错的，特别是当参数为复数时，更是如此， 而 MATLAB 的复数矩阵运算非常方便. 如 图 1 所 示 二 端 口 网 络 ，R=102;L = 0.02H;C=0.01F, 频 率 ? = 3 0 0rd/s, 求其短路 导纳 Y参数、开路阻抗参数 Z、传输参数 T 及混 合参数 H 1 根据电路理论， T 型网络的开路阻抗 Z 参数 为 , 由 Z 参 数 求 其 它 参 数 的 公 式 为 ： 混 合 参 数 H = ;短路导纳参数 Y=Z1; 传输 参数 下面是求这些参数 的程序. 程序清单： R =100;L=002;C=Q 01;W=300; Zl=R;Z2=jWL;Z3=1/(jw`C); Z(1, 1) = Z1 + Z2;Z(1, 2) = Z2; Z(2,2)=Z2+Z3;Z(2,1)=Z2; Y= inv(Z) H=[det(Z),Z(1,2);-Z(2, 1),1] /Z(2,2) T=[Z(1,1),det(Z);1,Z(22)]/Z(2, 1) 运行结果： Y=(00100 +00000i-Q 0106 - Q 0000i -Q 0106-Q 0000i Q 0112-01764i) H=(1000000 - 03529i 1. 0588, - 1.0588,0 - 01765i) T=(10000- 166667i 944444-03333i 0-Q 1667i Q 9444) 可以看出MATLAB 基于矩阵运算的特点，使 程序非常简单.当电路中的元件值变化时，只要 对程序中的元件重新赋值即可很快得出结果，这 是手工运算无法比拟的. ◎ 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved. ·60 · 洛阳师范学院学报2006年第2期 2 Sinulnk 借助图形分析电路问题是很容易理解的.虽 然 MATLAB 工具箱中没有专门的电路函数工具 箱，但运用 Smulink 的电