Matlab的电路应用基础

王

先

锋2009-10-09Matla

b的

电

路

应

用Outline■

简介■安装和使用■

常用命令■电路上常用的方法

■

例题■

MATLAB名

字由MATrix和LABoratory两词

的前三

个

字

母

组

合

而

成。那

是2o世纪七十

年代后

期的

事：

时任美国新墨西

哥

大学

计

算机科学系

主

任的CleveMoler教授出于减

轻学生

编

程负

担的

动

机，为

学

生

设

计了一

组调用

库

程

序的

接口，

此即萌芽状态的MATLABOO

OMatlab

简

介Matlab简介—cont.复杂方

程，

超

越方

程…■

模

型

库

—

—电

路，控

制

系

统

.■图形的表现力——更多应用见help■

矩阵

预

算

—

—

高

等

代

数的

帮

手■

数

值

解

—

—

世界

一

流

水

平的

数

值

计

算函

数

库Matlab简介—cont.×=-2:.2:2;

]1yy:.2:zz=xx.*exp(-xx.^2-yy.^2);[px,py]=gradient(zz,.2,.2);quiver(x,y,px,py,2);.^2).*exp(-x);stem(x,y)sin:0.1z=peaks(25);contour(z,16);colormap(hsv)surfl(z);shading

interp;colormap(pink);■

安装文件见ftp■启

动MATLAB

MATLAB

7.5.0(R2007b)File

Edit

Debug

Distributed

Desktop□

6

暗

少

Current

Directory:D:\ProgramFiles\MATLAB\R2007b\workShortcuts

HowtoAddWhat'sNewNew

toMAILAE?Watch

this

Yideo

secDemos,or

read

Getting

Started>>circleAnalysis

FoldeusefulFoldenEditorM-file□?×y=(v-50)/250+v/50+0.08;solve(y)-45/250+0.1+0.0809-10-9

下午2:03

--%Ready安装和使用for

n=3:1:10000w=10*n*n;A=[j*w*C1-j*w*C1000D

-1;-j*w*C1

j*w*C1+Gb+gbb

-gbb

0

00

00-gbb

gbb+gbe+j*w*(Cbe+Cbc)-gbe-j*w+Cbe-j*w*Cbe

00;00-gbe-gm-j*w*Cbegbe+Ge+j*w*Cetgmtgce+j*w*Cbe-gce

0

0;00gm-j*w*Cbc-gce-gm

gce+Gc+j*w*C2+j*w*Cbc-j*w*C20;

000-Dj*w*

20000];

j*w*C2+G10:Y(:,n)=inv(A)*B;Phass(n)=angle(Y(6,n))/pi*180;if(Phase(n

)>o)Phass

(n)=Phase(n)-360;n)=abs(Y(6,n))./Vi:Zin

(n)=Vi./abs(Y(7,n)):Gv(end■

命

令

窗口

—

—

简

单的

计

算

和

命人少第

的

学

◆

f▼Stack:Base智

唱

過一1

0十

÷

1.1X④M

文

件

复

杂

计

算

和

函

数安

装

和

使

用☑

Editor-D:\Program

Fles\MATLAENR2007bWorK\usefuNamplifymFile

Edit

Text

Go

Cell

Tools

Debug

Desktop

Window

Help434445464748495

05152-535455565758最

简

单

的

计

①算

器

使

用

法■

求

的

算

术运算结果

。■

(1)用键

盘

在MATLAB

指令窗中输入以下

内容=

>>(12+2*(7-4))/3^2■■(2)在上述

表

达式

输

入

完

成

后，

按

【Enter】

键

，该就

指

令

被

执

行

。■

(3)在指令执行后，

MATLAB

指令窗中将显

示以下

结

果

。一常用命令

——

计

算

相

关输入矩阵方

法：

用

键

盘

上

方

括

号

“[

]”

代替

矩阵括

号。矩

阵

数

据

在

方

括

号内按

行

输

入

，

同一行相邻元素用空格

(或逗号)隔开，相邻

两

行

用

分号

“;

”隔开。例如：>>A=[1234;5,6,7,8;9101112]%

输出3行4列

的矩

阵A■

A

=

1

2

3

4

5

6

810

11

12常

用

命

令

——

矩阵

相

关9常

用

命

令——

符

号

矩

阵

的

生

成■先定

义

矩阵中的

每

一

个

元

素

为

一

个

符号

变

量，而后像普通矩阵一样输入矩阵数据。■

>>syms

a

bcd

%输

出符

号矩

阵A1.用命令sym定义矩阵(定义矩阵为字符串):m

matrix

=■

[a

b

c]■[JackHelpMe!■2.用命令syms=sym('[a

b

c;Jack,Help

Me!,NONO

WAY!]

定义矩阵■>>matrixWAY!],')常

用

命

令

—

—

访

问

矩

阵

和

向

量>>clear■>>x=[3745]■

X

=■

3

7

4

5■

>>x(3)■X=4■

>>×(3)=2

■

X

=■

3

7

25■注：x(i)表

示

向

量x

的

第i个分量。%

更

改

第

三

个

元

素%输

出4维行

向量x■A=sym([1234;5678;9101112])■

>>A(1,2)=2■

等

差

变

量■

>>z=7:16

■

Z=常

用

命

令

—

—

访

问

矩

阵

和向

量指

令

格

求F

令功能O指含

上

式)指令功能

156x(i)向量x的第i各分量A(i)矩阵A作为维数组的第i各元a(i)Ax:),则可将

需

公

差直

接

至行矩阵A的第i行到第j行元素组成的子矩阵EPFA的第列>>W=

7:3:16

6公差为3的等差数列■■若于■

矩阵的

转

置：

A'■矩阵的行列式：

det(A)注意：在方阵的前提下，

才可以作行列式

运

算

。常用命令——运算■

Z1

=3.0000

+4.0oooi■

Z2=1+2*i的直

角

坐

标

表

示

法■z3=2*exp(i*pi/6)的极

坐

标

表

示

法■Z=Z1*z2/z3%运算符

构

成%运算符

构成表

达

，

及

计

算复

数

运

算复数z₁=3+4i,z₂=1+2i,■z1=3

+4i复数z₁=3+4i,z₂=1+2i,

表

达

，

及

计

算■复数矩阵Z

的实

部、虚

部、模

和

相角■Z_real=real(Z)■Z_imag=imag(Z)■Z_magnitude=abs(Z)■Z_phase=angle(Z)*18o/pi复

数

运

算

—

—cont.■

主

要函数plot

(x,y)■

x=-pi:o.05:pi;■plot(x,sin(x).*cos(x))■

plot(x,sin(x).*cos(x),`r)%红色线条■plot(x,sin(x).*cos(x),‘--r*’)%*符号画的红

色

虚

线

条■Hold

on;%保持当前图形不变画图点类型线类型*点星号实线虚线Squarediamondpentagram

hexagram正方形菱形五角星形六角星形none点划线点线无线颜色none〇无点Ogm绿色品红色++b蓝色X<>^×顶点指向左边的三角顶点指向右边的三角正三角CWrk灰色白色红色黑色V倒三角Y黄色图

形

控

制sin3t

及其它的包络线

。t的取值范围是[0,4π]%

定

义

自

变

量

取

值%

计

算

与

自

变

量

相

应

的量相不

同%

在

“

坐

标

纸

”

画画出衰减振荡曲线t=o:pi/5o:4*pi;数

组人p彦■

yo=exp(-t/3);

Y小

例

子本

课

程

中

的

一

般

应

用求高次方程求方程组求微分方程

画

图■

■

■

■■例如解方程x^4+32*x^3-208*x^2-1436*x+12286=0

的根

；■sym2poly();

获得多项式的系数■roots(sym2poly())

求解该系数下的多项

式的

根

；■■也可以直接用solve(y)

来求解；■

>>syms

×;>>y=x^4+32*×^3-208*×^2-1436*x+12286;■

>>p=sym2poly(y)求

高

次

方

程求

方

程

组

—

—Cramer

法

则当系数行列式

时，方

程组

有

唯

一

解

为,

其中这里简

单介

绍

线

性方

程

组的基本概

念

：可写

成

如下

矩阵的

形

式Ax=b,线性方程组其

中i=1,2,之5■求解上面的方程■A=[21-51;1-3o-6;o1-1-2;14-76];■x=[X1;×2;×3;×4]■

b=[8;9;-5;o]

■X=A\b如

果A是一个方阵

，

那么X=A\B

是

矩

阵

方求方

程组—

MATLAB矩阵除法其

中■

l

3(xprime,[tstart,tfinal]xo,■

或者■[t,x]=ode45(xprime,[tstart,tfinal]xo,tol,trace)■参数依次为：

表达式，边界，

初

始

条

件race]=odeto[t,求微分方程

—

—

龙格

-

库塔方法创建函数xprim1,将此函数保存在M文件xprim1.m

中：functionxprim=xprim1(t,x)xprim

=-x.~2;然后，调用MATLAB

的ODE

算法求解方程，最后画出解的图形：[t,x]=ode45('xprim1’,[01],1);plot(t,x,’-’,t,x,'o’);

al

lb('tei

'x

v

0lues

0t)=1’)

1’);abeyxl求

微

分

方

程

—

—

龙

格

-

库

塔

方

法■plot(t,PH(1:num),'-r')%plot■

l

(

1t

;key

capacitor

circuit'),2)he3ootphp('subtitle■plot(t,Vi(1:num),'-r')%plot■

key

capacitor

circuit')3h1f3,ot(inloVp('subtitle■plot(t,Vo(1:num),'-r')%plottitle('Voutofthekeycapacitor

circuit')■xlabel('Time,ms'),ylabel('Output

voltage