课程设计MATLAB 在电路瞬态分析中的应用

1、 自动化学院自动化专业基础强化训练报告题 目： 专业名称： 自动化 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 成 绩： 4基础强化训练任务书 题 目: matlab 在电路瞬态分析中的应用之二初始条件：已知il(0+)=3a，uc（0+）4v，求t0 时电压uc (t)要求完成的主要任务: （1）分析题意，根据所给电路，采用合适的电路分析方法进行分析，并建立该电路的数学模型；（2）根据解题步骤，绘制程序流程图，并编写出完整的matlab语言程序；（3）调试、修改该程序，显示并分析运行结果；（4）按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”，撰写总结报告一份，内容包括：包括封面、任务书（指导老

2、师提供）、目录、摘要（中、英文对照）、正文、参考文献（5篇以上）、附录（程序清单，要求有注释）、成绩评定表（指导老师提供）。正文部分包括：训练题目、电路分析、软件设计说明（流程图设计及说明等）、仿真波形、结果分析和基础强化训练的收获及心得体会（不少于500字）。时间安排：序号设计内容所用时间1指导老师就课程设计内容、设计要求、设计进度安排和评分标准等作具体介绍。强调课程设计期间纪律要求。学生确定选题，明确设计要求，开始查阅资料，对选定的设计题目进行原理分析。1天2学生根据设计要求，设计程序框图，学习并编写matlab程序代码2天3按设计要求，上机调试程序，修改并完善设计，完成程序调试后，记录结

3、果。1天4学生撰写课程设计说明书，进行答辩。1天合 计1周指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目录摘要：4abstract：41.题 目: matlab 在电路瞬态分析中的应用之二42.要求完成的主要任务:43.电路的理论分析54软件设计说明54.1流程图设计及说明:54.2程序设计65.仿真波形76.结果分析：77收获及心得体会88.参考文献99.附录10摘要：matlab是矩阵实验室之意。除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。利用matlab来处理电路问题能够达到事半功倍的效果。文章对二阶响应电路进行

4、了分析，并利用matlab和simulink编写程序求解及仿真。abstract：matlab is a matrix laboratory was intended. in addition to possess excellent numerical skills, it also provides a professional level of symbolic computation, word processing, visual modeling and simulation and real-time control functions. using matlab to hand

5、le the circuit to achieve a multiplier effect. second-order response to the article on the circuit are analyzed, using matlab and simulink programming method and simulation.1.题 目: matlab 在电路瞬态分析中的应用之二初始条件：已知il(0+)=3a，uc（0+）4v，求t0 时电压uc (t)2.要求完成的主要任务: （1）分析题意，根据所给电路，采用合适的电路分析方法进行分析，并建立该电路的数学模型；（2）根据

6、解题步骤，绘制程序流程图，并编写出完整的matlab语言程序；（3）调试、修改该程序，显示并分析运行结果；（4）按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”，撰写总结报告一份，内容包括：包括封面、任务书（指导老师提供）、目录、摘要（中、英文对照）、正文、参考文献（5篇以上）、附录（程序清单，要求有注释）、成绩评定表（指导老师提供）。正文部分包括：训练题目、电路分析、软件设计说明（流程图设计及说明等）、仿真波形、结果分析和基础强化训练的收获及心得体会（不少于500字）。3.电路的理论分析由题可知，这是一个二阶响应电路，由基尔霍夫定律，列出电路方程kcl 方程为：kvl方程为：联立方程组，可得到

7、二阶微分方程：初始条件为：即可计算出结果是4软件设计说明4.1流程图设计及说明: 根据理论分析的结论，我们可以结合matlab的数学运算能力和编程特性，把上面的思想全部转化为程序，然后通过仿真把理论结果仿真出来。下面是matlab程序流程图。分析电路，列出微分方程求解微分方程仿真波形图程序流程图4.2程序设计根据程序流程图和理论分析的结果，可以编写出满足要求的程序，如下：程序代码5.仿真波形仿真波形图6.结果分析：用matlab程序运行出来的电压的结果uc =14*exp(-2*t)-10*exp(-3*t)和理论分析的结果一样，而仿真波形图像时间t从0变化到5递减，并且呈现的是一种反指数的趋

8、势，而在理论分析计算中，我们算出，正好是反指数的趋势，和实际的matlab分析完全吻合。在t=0时，我们发现电流的值约为4v，与题设uc的初值相同，符合题意，而随着时间增大，电容电压逐渐递减，当时间到4时，电压趋近于0，和事实相符。matlab对电路的分析、仿真是正确的。117收获及心得体会这次是我第一次操作matlab，以前从来来没有意识到它的功能，在图像处理课时，知道它是一个可以进行图像处理的软件，却没想到它在各方面都有着这么广泛的利用，matlab是一款功能非常强大的数学软件，它不仅提供了丰富的矩阵操作和矩阵运算功能，而且在这些基本运算的基础上提供了可供各种科学研究和工程技术门类使用的工

9、具箱。使得求解问题不再需要复杂的编程工作。而且由于矩阵被推广到各个领域，使matlab优质更广泛的利用。 matlab还提供大量的函数库，除了基本初等函数，如：三角函数和双曲函数类，指数对数函数类，圆整函数和求余函数等。还有初等矩阵和矩阵变换，线性代数方程组和矩阵特征值的求解，多项式运算和求根，函数的插值和数据的多项式拟合，数值积分和常微分方程数值解，函数求极值，单变量非线性方程求根，是据分析和傅立叶变换，以及某些特殊的矩阵函数和数学函数，这些函数都可以直接调用。而且用户还可以更具自己的需要任意扩充函数库。基于各方面考虑，作为一个自动化专业的学生，为了使处理更加方便，使用，是必须掌握 matl

10、ab。而通过这一个星期的基础强化训练，所能学到的知识真的非常有限，所能掌握的操作也是十分局限的，但它让我们认识到包括matlab在内的实用的，简便的软件存在，我们可以认识到自身的不足，在以后的学习中继续学习matlab，并掌握它的技能。8.参考文献1 fundamentals of electric circuits charles k. alexander等编著 清华大学出版社 2003.72matlab程序设计基础及其应用 梅志红，杨万铨编著 清华大学出版社 2005 3matlab7.0/simulink6.0应用实例仿真与高效算法开发 黄永安，李文成，高小科 清华大学出版社 20084

11、matab及在电子信息课程中的应用（第三版） 吴大正等编著 电子工业出版社2006.35控制系统计算机辅助设计-matlab语言及应用 薛定宁主编 清华大学出版社 1996.69.附录程序代码：9.1方程求解程序uc=dsolve('d2uc+5*duc+6*uc=0','duc(0)=2','uc(0)=4') %解出微分方程运行结果uc = 14*exp(-2*t)-10*exp(-3*t)9.2波形显示代码ezplot(uc,0,5) %0 到5秒范围内画曲线grid %画网格title('电容电压波形')xlabel('时间 t/s')ylabel('电压 uc/v')本科生基础强化训练成绩评定表姓 名赖浩锋性 别男专业、班级自动化0804班基础强化训练题目：matlab 在电路瞬态分析中的应用之二基础强