计算机建模与仿真第9章课件

第九章

MATLAB在电路中的应用1电阻电路2正弦稳态电路9.1电阻电路网孔电路法齐性定理节点电压法戴维南定理例9.1电阻电路的计算图9.1例9.1的电路图已知:R1=2Ω,R2=4Ω,R3=12Ω,R4=4Ω,R5=12Ω,R6=4Ω,R7=2Ω.求:(1):若us=10V,求i3,u4,u7.(2):若u4=6V,求us,i3,u7.解:用网孔法列方程组例9.1电阻电路的计算(2)由齐性定理可以知道i3=k1*us,u4=k2*us,u7=k3*us.由则由(1)解可以得到k1,k2,k3(k1=i3/us,k2=u4/us,k3=u7/us.)再利用(2)的已知条件可得us,i3,u7.(us=u4/k2,i3=k1*us,u7=k3*us.)简写成:AI=Bus图9.1例9.1的电路图(1)已知,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,us.可通过上述矩阵求得ia,ib,ic,则由i3=ia-

ib,u4=R4*ib,u7=R7*ic.求得i3,u4,u7.例题见q901.m例9.1电阻电路的计算结果:解问题（1）us=10A=18-120-1228-120-1218i3=0.3704u4=2.2222u7=0.7407解问题（2）给定u42=6us2=27.0000i32=1.0000u72=2例9.2含受控源的电阻电路图9.2例9.2的电路图已知:R1=R2=R3=4Ω,R4=2Ω,K1=0.5,K2=4,iS=2A.求:i1,i2.解:列节点电压方程组:ab结果:i1=1i2=1例9.2含受控源的电阻电路例9.3戴维南定理已知:R1=4Ω,R2=2Ω,R3=4Ω,R4=8Ω,is1=2A,is2=0.5A.求:(1):RL为何值时,能获得最大功率.(2):研究RL在0-10Ω范围内变化时,其吸收功率的情况.例9.3戴维南定理解:先求ao以左的戴维南等效电路.因此断开ao,并在ao端接入外加电流源ia,得(b)图.取o为参考电位点,列节点方程.写成可简写为:AX=BI例9.3戴维南定理结果:uoc=5.0000Req=5.0000P=1.2500RL=012345678910p=Columns1through900.69441.02041.17191.23461.25001.23971.21531.1834Columns10through111.14801.11119.2正弦稳态电路例9.4简单正弦稳态电路已知：R=5Ω，UC=10∠300V

ωL=3Ω，，求Ir，Ic，I，和UL，US，并画出向量图。解：设Z1=jL，Z2=R，Z3=1/jC，R与C并联后的阻抗为 ，总阻抗为Z=Z1+Z23。例题见q904.m例9.5正弦稳态：戴维南定理已知C1=0.5F，R2=R3=2Ω，L4=1H；Us(t)=10+10costIs(t)=5+5cos2t，求b，d两点之间的电压U(t)。（1）先看 对b、d点产生的等效电压

其相应的等效内阻抗为（2）令 ，则电流源在b，d间产生的电压为IsZeq（3）两者叠加得例题见q905.m例9.5正弦稳态：戴维南定理例9.5正弦稳态：戴维南定理结果：wum