3.实验三-MATLAB在电路中的应用-标准答案.doc

实验三 MATLAB在电路中的应用 利用MATLAB完成第五章下列习题： 1）5.1 解：（1）建模 对于题5.1图，电阻编号为从左至右，依次为：R1=10，R2=10，R3=4。列写网孔方程（电流方向为图中所标的i1、i2方向） (R1+R2)i1 + R2i2 = us1－us2 R2i1 + (R2+R3)i2 =－us2－us3 列写矩阵方程为：AI=Bus 其中，，，， 所求i1、i2、i3分别为：i1=I(1)，i2=I(2)，i3= i1+ i2 （2）程序 clear,close all R1=10;R2=10;R3=4;us1=12;us2=12;us3=6; %为给定元件赋值 a11=R1+R2;a12=R2; %将系数矩阵各元素赋值 a21=R2;a22=R2+R3; b11=1;b12=-1;b13=0; b21=0;b22=-1;b23=-1; us=[us1,us2,us3]; % 电源矩阵 A=[a11,a12,a13;a21,a22,a23]; % 列出系数矩阵A B=[b11,b12,b13;b21,b22,b23]; I=A\B*us; % I=[i1;i2] i1=I(1),i2=I(2),i3=i1+i2, % 解出所求变量 2）5.4 解：（1）建模 对于题5.4图，电阻编号为从左至右，从上至下，依次为：R1=1，R2=1，R3=2，R4=2，R5=1。列写网孔方程（三个电流方向均为顺时针方向） (R2+R3)i1 - R2i2 – R3i3 = -2u （1） -R2i1 + (R1+R2+R3)i2 – R4i3 = 0 （2） -R3i1 – R4i2+ (R3+R4+R5)i3 = -us （3） 其中，u =（i2 –i3）R4 （4） 将（4）式代入（1）式整理得 (R2+R3+2R4)i1 - R2i2 –(R3+2R4)i3 = 0 （1） 列写矩阵方程为：AI=Bus 其中，，，， 所求i、u分别为：i= i2- i1=I(2)-I(1)，u =(i2 –i3)R4=(I(2)-I(3))R4 （2）程序 clear,close all R1=1;R2=1;R3=2;R4=2;R5=1;us=5; % 为给定元件赋值 a11=R2+R3+2R4;a12=-R2;a13=-R3-2R4; % 将系数矩阵各元素赋值 a21=-R2;a22=R1+R2+R3;a23=-R4; a31=-R3;a32=-R4;a33=R3+R4+R5; b1=0;b2=0;b3=-1; A=[a11,a12,a13;a21,a22,a23;a31,a32,a33]; % 列出系数矩阵A B=[b1;b2;b3]; %列写矩阵方程为：AI=Bus I=A\B*us; % I=[i1;i2;i3] i1=I(1);i2=I(2);i3=I(3); i=I(2)-I(1),u=(I(2)-I(3))*R4, % 解出所求变量 3）5.9 解：（1）建模 对于题5.9图，电阻编号为从左至右，依次为：R1=4，R2=6，R3=3。在a、b端假设一电流源ia，电流方向为由b至a，a、b间电压为uab，方向为上正下负，假设左网孔电流为ic，为顺时针方向，列写网孔方程： (R1+R2)ic + R2ia = 2i1 （1） R2ic + (R2+R3)ia = uab （2） 还可列出方程：ic + ia = i1 （3） 由于ia为假设电流，故将ia项移至等号右边，得： (R1+R2)ic -2i1 = -R2ia R2ic - uab = -(R2+R3)ia ic - i1 = -ia 列写矩阵方程为：Ax=Bia 其中，，，， 此时，任意假设一个电流值ia，对应的电压值uab=x(3)，则输入电阻Rin=uab/ia （2）程序 clear,close all R1=4;R2=6;R3=3; % 为给定元件赋值 a11=R1+R2;a12=-2;a13=0; % 将系数矩阵各元素赋值 a21=R2