Matlab语言与线性电路的符号仿真

个人收集整理-ZQMatlab语言与线性电路的符号仿真 本文由贡献 文档可能在端浏览体验不佳。建议您优先选择，或下载源文件到本机查看。 维普资讯 第卷 第 期 文章编号 ( ) 计 算 机 仿 真 月 年 语 言 与 线 性 电路 的符 号仿 真 巫迎 红 张 杰 , , (. 暨南大学理工学院 , 东 广州 ; . 广 暨南大学物理系 , 广东 广州 ) 摘 要: 前 的电路仿真软件通常是在 电路 中所有元 件值都 是给 定的情 况下 得到一 些数 值结果 , 目 而非解 析结 果.该文 利用 b5E2R。b5E2R。 的符号运算功能编程 , ,. 通过节点列表法 , 实现了任意线性 电路的 自动解 析求解 , 为电路分析提供 了一个有效 的辅助工 p1Ean。p1Ean。 具. 关键词 : 电路 ; 符号仿真 ; 仿真软件 中圈分类 号 文献标识码 : 引言 目前 比较流行 的电路 仿 真软 件 ( 等 ) 如 通常 是 以 日 数值运算语 言( , 如 等) 来编写 的 , 故只能在电路 中所 有元件值都是给 定的情 况下 ( ) 如 得到 一些数 值结 果 ( , 非解 析结果 .随着计 算机 技术 的 发展 , 如 ) 而 另 DXDiT。DXDiT。 一 其 中 为关联矩 阵( 节点 为参考节点 ) 取 : 类计算机 语 言 符号 运 算语 言 , 越来 越 受到 人 们 的重 符号运算语言是 以各种代 数符号 ( ) 如 , 为运算 和处 RTCrp。RTCrp。 视. 理对象 的, 因而能 得到 解析 结果 ( ) 如 .其 流传 较 广 的 有 , , 等 . , 为支路 导纳矩 阵 :. 一 一 , , 一 , . , 一 一 , 一 , ) ( 是一种在工程计算领域广为流 传的高性能语言 .虽 然它是用 言及 语言 编写 语 的 , 早 期版 本 只能 实现 数值 运 算 , . 其 但 以后 的版 本, 通过 以 的 内核 为符号计算 的 引擎 依 靠 , 已有的库 , 发 了在 环 境 下 的符 号 运算 功 能.故 白 开 . 以后 的版本 , 也可 以进行符号运算 . 能非常强大 , 别适 于矩 阵运算 , 功 特 而且运算符丰 富 , 以编程 , 可 可轻易 再现 和 的几乎所 有功 能. 因 而我们选择 语言作为 电路符 号仿真 的平 台 , 编写一 并 序 , 程 通过节点列表法 , 实现 了任意线性电路的 自动解 5PCzV。5PCzV。 析求解 . 一 , , 为支路 阻抗矩 阵 , , 心 , , , 为控 制节 点 矩 阵 : 电路方 程 我们 知 道 , 何 电 任 路 问题 求 解 的 出 发 点 是 一 为 电压源 向量 : , : 基尔霍夫定律和元件方 程 .对 如 图 示 的 电 所 路 , 得 节 点 列 表 法 【 可 的 方程 如 下 : 图 电 阻 电 路 珊 一 收稿 日期 维普资讯 易知 , 其解 为 . 文 件 编 译 成 伪 码 文 件 运 行 时 , . , 在 下选中文件名 . 即可. , 用 实现 电路 的符 号仿 真 电路的描述 . 程序运行 后根据提示键入相应 的内容 即可 ( 划线上 的 下 . 内容 为键 人 内容 ) : 为 了描述 图 所示 的电阻电路 , 我们建立 电路描述 文件 : 麟咖 其 内容如下 ( , 取 , . , , ) , , : 程序运行结果存入文件 其 内容如下 : , : 一 . * 一 . * , 所得结果 , 即节 点 的电压 为一关于 , 的解 析表达 , 式. ( ) 正 弦稳态 电路与暂态 电路的仿真 . 利用 , 的复 数运 算 功能 及 变换 程 序 包 , , , 可 进行正弦稳态 电路 和暂态 电路 的符号仿真. jLBHr。jLBHr。 对于 图 所示的正弦 稳态 电路 , 编写 电路描 述文件 其内容如下 : , ( . 一 . . 【 【 . 其 中第 为注 释行 .第 行 行 . 表示进行 电阻 电路 的符号仿 真.最 后一行 表示输 出节点 的电压 . . 中间第 至第 行 为 电路元件描述行 : 行 其第 为元 件名 列 ( 电阻 , 电压 源, 电流源 的第 一个字母 分 别为 , , , xHAQX。xHAQX。 种 受 控 源 的 前 四个 字 母 分 别 为 , , , LDAYt。LDAYt。 圈 正弦态电路 )各元件 的元件 名应 互不 相 同; 列 , 列 为元 , 第 第 件 所连接的起, 止节 点; 对于 电阻, 电压 源 , 电流源 , 列 为 第Zzz6Z。Zzz6Z。 元 件 参 数 ; 于 受控 源 , 第 列 , 列 为 控 对 , 第dvzfv。dvzfv。 其 中, 表示进行正 弦稳态 分析 , 面跟 的 后 为正 弦 稳 态 电路 的 角 频 率 ; 流 源 的 第 列 为 电 流 源 相 量 的 电 模 , 列 为 电流 源相 量 的辐 角 .电路 仿 真结 果 存 人 文件 第 制电 压 的 起 , 节 点, 列 为 控 制 系 数 ; 于 受 控 源 止 第 对 , 第 为控 制支路 的元件名 , 列为控制 , 列 第rqyn1。rqyn1。 系数. . 编 程 其 内容 如 下 : , ( :一 * *( . ) . * * * : 一 * * . 我们根据节点列 表法 编写 了一个利用 求 解任 意线 性电 路 的 程 序 存 入 文 件 . ( 为 文件 ) . 称 .其流程 Emxvx。Emxvx。 图如图 示 : 所 * 读入 电路描述文件的文件名 结果输出文件的文件名 其 中 分别 为 电流 源 支路 的 电压 , 电感 【 支路 的电流 , 与 并 联 的 导 线 上 的 电流 所 对 应 的相 量 . 对 于 图 所 示 的 暂 态 SixE2。SixE2。 读取电路描述文件 并生成 电路矩阵 ., , ., 电路 , 写 电 路 描 述 文 件 编 在 中, 要 执 行 一 只 条 指 令 , 即 可 实 现 , , 内 容 如 下 . 其 矩 阵运算 , 常简 非 洁. 根据上列矩 阵合成总矩阵 . ( , , 取 , ( ) . , 圈 蕾态 电路 怔 , ( ) : ) 文件的运行 . 编写好 文件 后 , 在 . 环 境 中 点 击 菜 单 并 选 中文 件 名 . 即可 运 行 该 程 序 . 对 6ewMy。6ewMy。 电的 求 路 解 . 认 文件 的执行 为解释执 行.为 了 节 省 运 行 时 间 , 可 将 也 . 一 圈 . 的流 程 圈 . . 一 一 维普资讯 . 电路符号仿真软件 , 操作简单 , 使用方便 , 可实现任意 线性 电 阻电路 , 正弦稳态电路 , 暂态 电路 的 自动解析求 解 , 为电路分 析 提供 了一个有效 的辅助工具 . 参考文献 : 许波 , 刘征 . 曲 工程 数学 应 用 . 清华 大学 出版社 ( ) . 其 中 , 表 示 进 行 暂 态 分 析 , 面 跟 的 后 , 为 kavU4。kavU4。 时间变量 和复频 率 的符 号 ; 电感 的第 列 为 电感 的初 始 电流 ; 电容 的第 列 为 电容的初 始 电压. 电路 仿真 结果 存入文件 其 内容如下 : , ( * (一 * : . ) . ( . 邱关源 . 电路( 四版) . 第 高等教育出版社 , () : . ) * 一 ) * ( * * ( ) * 所得结果 电容 ( 的电压) 为一关 于 时间变 量 的 y6v3A。y6v3A。 解析表达式 . 作者简介 巫 迎 红 ( 一)女 ( 族 )江苏 苏州人 . 程师 , , 汉 , 工 主 要 研 究 方 向 : 业 自动 化 , 工 电路 分 析 . 总结 综上所 述 , 功 能强大 , 用方便 , 使 为电路 的符号 仿 真提供 了一个 合 适 的语 言平 台 . 们 在 所 开 发 的 我 下 M2ub6。M2ub6。 张 杰 ( 一)男 ( , 汉族 )安徽 无 为人 . , 副教授 , 暨南大学物理系 , 主要从事 物理研究 , 电路 分析等 . 发表论文三十余篇 . . ( , , . , . ) : 咖 地 0YujC。0YujC。 , , eUts8。eUts8。 . ; 研究者 , 完成