Matlab应用实践课程设计基于MATLAB的一阶动态电路特性分析

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482133.2RL并联电路的直流激励的零状态响应 6150904RC串联及RL并联电路的直流激励的全响应 8202604.1RC串联电路的直流激励的全响应 811184.2RL并联电路的直流激励的全响应 9283354.3全响应波形分解 10131735RC串联电路及RL并联电路的正弦激励的零状态响应 11135415.1RC串联电路的正弦激励的零状态响应 11287995.2RL并联电路的正弦激励的零状态响应 13123875.3零状态响应分解为暂态分量与稳态分量之和 14167216RC串联电路及RL并联电路的冲激响应 15252606.1RC串联电路的冲激响应 16287626.2RL并联电路的冲激响应 1726499心得体会 19283参考文献 2022538附录 21PAGE摘要MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。MATLAB在数学类科技应用软件中在"数值计算方面首屈一指。Simulink是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包。MATLAB具有强大的图形处理功能、符号运算功能和数值计算功能。其中系统的仿真（Simulink）工具箱是从底层开发的一个完整的仿真环境和图形界面。在这个环境中，用户可以完成面向框图系统仿真的全部过程，并且更加直观和准确地达到仿真的目标。本文主要介绍基于MATLAB的一阶动态电路特性分析。关键字：MATLAB；仿真；图形处理；一阶动态电路。AbstractMATLAB,andMathematica,Maple,andknownasthethreemajormathematicalsoftware.Itistheapplicationoftechnologyinmathematicsclassesinnumericalcomputingsoftware,secondtonone.SimulinkisanextensionofMATLABsoftware,whichistherealizationofdynamicsystemmodelingandsimulationofapackage.MATLABhasapowerfulgraphicsprocessingcapabilities,symboliccomputingandnumericalcomputingfunctions.Onesystemsimulation(Simulink)toolboxfromthebottomofthedevelopmentofacompletesimulationenvironmentandthegraphicalinterface.Inthisenvironment,theusercancompletesystemsimulationblockdiagramfortheentireprocessandachieveamoreintuitiveandaccuratesimulationofgoal.Inthispaper,MATLAB-basedfirst-ordercharacteristicsofdynamiccircuits.Keywords:MATLAB；Simulation；Graphics；FirstOrderCircuit。PAGE1MATLAB简介1.1MATLAB语言功能MATLAB功能丰富，可扩展性强。MATLAB软件包括基本部分和专业扩展两大部分的功能。基本部分包括：矩阵的运算和各种变换；代数和超越方程的求解；数据处理和傅立叶变换；数值部分等等，可以充分满足大学理工科本科的计算需要。扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编程的各种子程序集，用于解决某一方面的专门问题，或实现某一类的新算法。MATLAB具有以下基本功能：（1）数值计算功能；（2）符号计算功能；（3）图形处理及可视化功能；（4）可视化建模及动态仿真功能。2RC串联电路及RL并联电路的零输入响应2.1RC串联电路的零输入响应在图2.1所示的RC电路中，开关S打向2前，电容C充电，。当开关S打向2后，电压，电容储存的能量将通过电阻以热能的形式释放出来。图2.1RC电路的零输入响应此时可知RC电路零输入时电路中的电流为；电阻上的电压为；电阻和电容上所消耗的功率为，。第一步定参数，所用语句为：“U0=4；R=4；C=0.5；U1=3；R1=3；C1=0.5；%输入给定参数”，参数1为“U0=4；R=4；C=0.5；”参数2为“U1=3；R1=3；C1=0.5；”。第二步确定坐标的起点、终点，间隔，其语句为“t=[0:0.1:6];”第三步是用MATLAB语言描述各式，其语句为“I=U0/R*exp(-t/(R*C));I1=U0/R1*exp(-t/(R1*C1));%计算电容和电阻电流值Uc=U0*exp(-t/(R*C));Ur=U0*exp(-t/(R*C));Uc1=U0*exp(-t/(R1*C1));Ur1=U0*exp(-t/(R1*C1));%计算电容和电阻电压值Pc=U0*U0/R*exp(-2*t/(R*C));Pr=U0*U0/R*exp(-2*t/(R*C));Pc1=U0*U0/R1*exp(-2*t/(R1*C1));Pr1=U0*U0/R*exp(-2*t/(R1*C1));%计算电容和电阻功率值”最后使用画图函数figure和subplot函数。得到其波形如图2.2所示。图2.2RC串联电路零输入响应特性曲线线1（下）代表参数1下的特性曲线，线2（上）代表参数2下的特性曲线。2.2RL并联电路的零输入响应在图2.3所示的RL电路中，开关S动作之前，电压和电流已恒定不变，电感中有电流。在t=0时开关由1打到2，具有初始电流的电感L和电阻R相连接，构成一个闭合回路。图2.3RL电路的零输入响应此时可知RL电路零输入时电路中的电压为；电感上的电流为；电阻和电感上所消耗的功率为，。由此可画出其响应特性曲线。第一步定参数，所用语句为：“I0=4;R=4;L=0.5;I1=3;R1=3;L1=0.5;%输入给定参数”，参数1为“I0=4;R=4;L=0.5;”，参数为2“I1=3;R1=3;L1=0.5;”。第二步确定坐标的起点、终点，间隔，其语句为“t=[0:0.05:2];”。第三步是用MATLAB语言描述各式，其语句为“IL1=I0*exp(-t*R/L);IL2=I1*exp(-t*R/L);Ir1=I0*exp(-t*R/L);Ir2=I1*exp(-t*R/L);%电感和电阻电流值U1=I0*R*exp(-t*R/L);U2=I1*R*exp(-t*R/L);%电感和电阻电压值PL1=I0^2*R*exp(-2*t*R/L);PL2=I1^2*R*exp(-2*t*R/L);Pr1=I0^2*R*exp(-2*t*R/L);Pr2=I1^2*R*exp(-2*t*R/L);%电感和电阻功率值”最后使用画图函数figure和subplot函数。得到其波形如图2.4所示。图2.4RL并联电路零输入响应特性曲线线1（下）代表参数1下的特性曲线，线2（上）代表参数2下的特性曲线。3RC串联及RL并联电路的直流激励的零状态响应3.1RC串联电路的直流激励的零状态响应在图3.1所示的RC串联电路中，开关S闭合前电路处于零初始状态，即。在t=0时刻，开关S闭合，电路接入直流电压源。根据KVL，有。图3.1RC电路零状态响应此时可知RC电路零状态时电路中的电流为；电阻上的电压为，电容上的电压为；电阻和电容上所消耗的功率为，。由此可画出其响应特性曲线。第一步定参数，所用语句为：“Us=4;R=4;C=0.5;Us1=3;R1=3;C1=0.5;%输入给定参数”，“Us=4;R=4;C=0.5;”为参数1，“Us1=3;R1=3;C1=0.5”第二步确定坐标的起点、终点、间隔，其语句为“t=[0:0.1:5];”第三步是用语言描述各式，其语句为“I1=Us/R*exp(-t/(R*C));I2=Us1/R*exp(-t/(R*C));%电容和电阻电流值Uc1=Us*(1-exp(-t/(R*C)));Uc2=Us1*(1-exp(-t/(R*C)));Ur1=Us*exp(-t/(R*C));Ur2=Us1*exp(-t/(R*C));%电容和电阻电压值Pc1=Us^2/R*(exp(-t/(R*C))-exp(-2*t/(R*C)));Pc2=Us1^2/R*(exp(-t/(R*C))-exp(-2*t/(R*C)));Pr1=Us^2/R*exp(-2*t/(R*C));Pr2=Us1^2/R*exp(-2*t/(R*C))%电容和电阻功率值”最后使用画图函数figure和subplot函数。得到其波形如图3.2所示。图3.2RC串联电路直流激励的零状态响应特性曲线线1（下）代表参数1下的特性曲线，线2（上）代表参数2下的特性曲线。3.2RL并联电路的直流激励的零状态响应在图3.3所示的RL电路中，直流电流源的电流为，在开关打开前电感中的电流为零。开关打开后，电路的响应为零状态响应。注意到换路后与串联的等效电路扔为，则电路的微分方程为，初始条件为。图3.3RL电路的零状态响应此时可知RL电路零状态时电路中的电压为；电感上的电流为，电阻上的电流为；电阻和电感上所消耗的功率为，【3】。由此可画出其响应特性曲线。第一步定参数，所用语句为：“U0=4;R=4;C=0.5;U1=3;R1=3;C1=0.5;%输入给定参数”，参数1为“U0=4;R=4;C=0.5;”，U1=3;R1=3;C1=0.5为参数2第二步确定坐标的起点、终点，间隔，其语句为“t=[0:0.05:2];”第三步是用MATLAB语言描述各式，其语句为“IL1=Is*(1-exp(-t*R/L));IL2=Is1*(1-exp(-t*R/L));Ir1=Is*exp(-t*R/L);Ir2=Is1*exp(-t*R/L);%电感和电阻电流值U1=Is*R*exp(-t*R/L);U2=Is1*R*exp(-t*R/L);%电感和电阻电压值PL1=Is^2*R*(exp(-t*R/L)-exp(-2*t*R/L));PL2=Is1^2*R*(exp(-t*R/L)-exp(-2*t*R/L));Pr1=Is^2*R*exp(-2*t*R/L);Pr2=Is1^2*R*exp(-2*t*R/L);%电感和电阻功率值”最后使用画图函数figure和subplot函数。得到其波形如图3.4所示。图3.4RL并联电路直流激励的零状态响应特性曲线线1（下）代表参数1下的特性曲线，线2（上）代表参数2下的特性曲线。4RC串联及RL并联电路的直流激励的全响应4.1RC串联电路的直流激励的全响应在图4.1所示的RC串联电路为已充电的电容经过电阻接到直流电压源。设电容原有电压，开关S闭合后，根据KVL有，初始条件为。图4.1RC串联电路的全响应此时可知RC电路全响应时电路中的电流为；电阻上的电压为，电容上的电压为；由此可画出其响应特性曲线。第一步定参数，所用语句为：“U0=2;Us=3;R=2;C=0.5;U1=2.5;Us1=3;R1=3;C1=0.5;%输入给定参数”，前为参数1，后为参数2第二步确定坐标的起点、终点，间隔，其语句为“t=[0:0.1：10];”第三步是用matlab语言描述各式，其语句为“I1=(Us-U0)/R*exp(-t/(R*C));I2=(Us1-U1)/R*exp(-t/(R*C));%电容和电阻电流值Uc1=U0*exp(-t/(R*C))+Us*(1-exp(-t/(R*C)));Uc2=U1*exp(-t/(R*C))+Us1*(1-exp(-t/(R*C)))；Ur1=Us*exp(-t/(R*C))-U0*exp(-t/(R*C));Ur2=Us1*exp(-t/(R*C))-U1*exp(-t/(R*C))%电容和电阻电压值最后使用画图函数figure和subplot函数。得到其波形如图4.2所示。线1为上图上线，中图和下图下线。图4.2RC串联电路的直流激励的全响应的特性曲线线1代表参数1下的特性曲线，线2代表参数2下的特性曲线。4.2RL并联电路的直流激励的全响应在图4.3所示的RL并联电路为已充电的电感与电阻并联接到直流电压源。设电感原有电流，开关S闭合后，与不相等，电路的响应为全响应。线1为上图上线，中图和下图下线。图4.3RL并联电路全响应此时可知RL电路全响应时电路中的电压为；电感上的电流为，电阻上的电流为。由此可画出其响应特性曲线。第一步定参数，所用语句为：“I0=4;Is=4;R=4;L=0.5;I1=3;Is1=3;R1=3;L1=0.5;%输入给定参数”，前为参数1，后为参数2。第二步确定坐标的起点、终点，间隔，其语句为“t=[0:0.01:2];”第三步是用matlab语言描述各式，其语句为IL1=I0*exp(-t*R/L)+Is*(1-exp(-t*R/L));IL2=I1*exp(-t*R/L)+Is1*(1-exp(-t*R/L));Ir1=Is*exp(-t*R/L)-I0*exp(-t*R/L);Ir2=Is1*exp(-t*R/L)-I1*exp(-t*R/L);%电感和电阻电流值U1=(Is-I0)*R*exp(-t*R/L);U2=(Is1-I1)*R*exp(-t*R/L);%电感和电阻电压值最后使用画图函数figure和subplot函数。得到其波形如图4.4所示。图4.4RL并联电路的直流激励的全响应的特性曲线线1代表参数1下的特性曲线，线2代表参数2下的特性曲线。4.3全响应波形分解全响应波形可分解为下列二种形式：全响应=零输入响应+零状态响应，即，。全响应=暂态分量+稳态分量，，【4】。第一步定参数，所用语句为U0=2.5;Us=3.5;I0=2;Is=3;R=2;L=0.5;C=1;%输入给定参数第二步确定坐标的起点、终点，间隔，其语句为“t=[0:0.01:8];”第三步是用matlab语言描述各式，其语句为IL=I0*exp(-t*R/L)+Is*(1-exp(-t*R/L));IL1=I0*exp(-t*R/L);IL2=Is*(1-exp(-t*R/L));IL3=Is;IL4=(I0-Is)*exp(-t*R/L);%计算电感和电阻电流值Uc=U0*exp(-t/(R*C))+Us*(1-exp(-t/(R*C)));Uc1=U0*exp(-t/(R*C));Uc2=Us*(1-exp(-t/(R*C)));Uc3=Us;Uc4=(U0-Us)*exp(-t/(R*C));%计算电感和电阻电压值最后使用画图函数figure和subplot函数。得到其波形如图4.5所示。图4.5全响应波形分解线1代表全响应特性曲线，线2代表零输入或暂态特性曲线，线3代表零状态或稳态。5RC串联电路及RL并联电路的正弦激励的零状态响应5.1RC串联电路的正弦激励的零状态响应外施激励为正弦电压源，根据KVL，，方程的通解为，由非齐次方程的特解和对应的齐次方程的通解两个分量组成，不难求得，，其中。再代入初始值，可求，，，【5】。图5.1即为RC串联的正弦激励的零状态响应波形。第一步定参数，所用语句为Usm=3;w=pi;R=2;C=0.5;h=atan(w*C*R);z=sqrt((w*R*C)^2+1);%输入给定参数第二步确定坐标的起点、终点，间隔，其语句为“t=[0:0.01:5];”第三步是用matlab语言描述各式，其语句为“I=Ur/R;I1=Ur1/R;I2=Ur2/R%电流值Us=Usm*cos(w*t+pi/2);Uc=Usm/z*cos(w*t+pi/2-h)-Usm/z*cos(pi/2-h)*exp(-t/(R*C));Uc1=-Usm/z*cos(pi/2-h)*exp(-t/(R*C));Uc2=Usm/z*cos(w*t+pi/2-h);Ur=1/(R*C)*Usm/z*cos(pi/2-h)*exp(-t/(R*C))-Usm*sin(h)*sin(w*t+pi/2-h);Ur1=1/(R*C)*Usm/z*cos(pi/2-h)*exp(-t/(R*C));Ur2=-Usm*sin(h)*sin(w*t+pi/2-h);%电容和电阻电压值及其分解电压。最后使用画图函数figure和subplot函数。波形如图5.1所示。图5.1RC串联的正弦激励的零状态响应波形5.2RL并联电路的正弦激励的零状态响应外施激励为正弦电压源，根据KVL，，方程的通解为，由非齐次方程的特解和对应的齐次方程的通解两个分量组成，不难求得，，其中。再代入初始值，可求得。图6.2即为RL并联的正弦激励的零状态响应波形。第一步定参数，所用语句为Ism=3;w=pi;R=2;L=0.5;h=atan(w*L/R);z=sqrt((w*L)^2+R^2);%输入给定参数第二步确定坐标的起点、终点，间隔，其语句为“t=[0:0.01:5];”第三步是用matlab语言描述各式，其语句为Is=Ism*cos(w*t+pi/2);IL=Ism*R/z*cos(w*t+pi/2-h)-Ism*R/z*cos(pi/2-h)*exp(-t*R/L);IL1=Ism*R/z*cos(w*t+pi/2-h);IL2=-Ism*R/z*cos(pi/2-h)*exp(-t*R/L);Ir=R*Ism/z*cos(pi/2-h)*exp(-t*R/L)-w*L*Ism/z*sin(w*t+pi/2-h);Ir1=R*Ism/z*cos(pi/2-h)*exp(-t*R/L);Ir2=-w*L*Ism/z*sin(w*t+pi/2-h);%电感和电阻电流值及其分解电流。U=Ir*R;U1=Ir1*R;U2=Ir2*R;%电压值最后使用画图函数figure和subplot函数。波形如5.2所示。图5.2RL并联的正弦激励的零状态响应波形5.3零状态响应分解为暂态分量与稳态分量之和因为，从中可以看出前一个分量是一个稳态分量，不随时间增长而衰减，后一个分量是一个随时间增长而衰减的暂态分量。同理，根据的表达式也可以得出同样的结论，，前一个分量是稳态分量，后一个分量是暂态分量。第一步定参数，所用语句为Usm=3;Ism=2;w=pi;R=2;C=0.5;L=0.5;h1=atan(w*R*C);h2=atan(w*L/R);z1=sqrt((w*R*C)^2+1);z2=sqrt((w*L)^2+R^2);%输入给定参数第二步确定坐标的起点、终点，间隔，其语句为“t=[0:0.01:5];”第三步是用matlab语言描述各式，其语句为IL=Ism*R/z2*cos(w*t+pi/2-h2)-Ism*R/z2*cos(pi/2-h2)*exp(-t*R/L);IL1=Ism*R/z2*cos(w*t+pi/2-h2);IL2=-Ism*R/z2*cos(pi/2-h2)*exp(-t*R/L);%电流值Uc=Usm/z1*cos(w*t+pi/2-h1)-Usm/z1*cos(pi/2-h1)*exp(-t/(R*C));Uc1=-Usm/z1*cos(pi/2-h1)*exp(-t/(R*C));Uc2=Usm/z1*cos(w*t+pi/2-h1);%电压值最后使用画图函数figure和subplot函数。得到其波形如图5.3所示。图5.3和分解为暂态分量和稳态分量的波形图6RC串联电路及RL并联电路的冲激响应电路对于单位冲击函数激励的零状态响应称为单位冲激响应。单位冲激函数也是一种奇异函数，可定义为（当t0）单位冲激函数又称为函数。它在t0处为零，但在t=0处为奇异的。6.1RC串联电路的冲激响应图6.1为一个在单位冲激电流激励下的RC电路。根据KVL有，而。图6.1RC电路的冲激响应为了求的值，把上式在0-至0+时间间隔内积分，得上式左方第二个积分仅在为冲激函数时才不为零。当时，冲激电流源相当于开路，所以当时的电容电压为。由此可画出其响应特性曲线。第一步定参数，所用语句为：R=3;C=0.5;%输入给定参数第二步确定坐标的起点、终点，间隔，其语句为“t=[0:0.01:5];”第三步是用matlab语言描述各式，其语句为Uc=1/(R*C)*exp(-t/(R*C));I=-1/(R^2*C)*exp(-t/(R*C));最后使用画图函数figure和subplot函数。如图6.2所示。图6.2RC串联电路的冲激响应6.2RL并联电路的冲激响应用相同的分析方法，可求得图6.3所示RL电路在时单位冲激电压激励下的零状态响应为。而时的表达式则为。图6.3RL电路的冲激响应由于电感电流在t=0时发生了跃变，所以电感电压为。由此可画出其响应特性曲线。第一步定参数，所用语句为：R=3;L=0.5;%输入给定参数第二步确定坐标的起点、终点，间隔，其语句为“t=[0:0.01:5];”第三步是用matlab语言描述各式，其语句为IL=R/L*exp(-t*R/L);U=-R^2/L*exp(-t*R/L);最后使用画图函数figure和subplot函数。如图6.4所示。图6.4RL并联电路的冲激响应

心得体会从大二开始就开始接触matlab，刚开始只是有针对性地看一下书上的源程序，然后抄上去，看看运行结果，能出来跟书上一样的结果就已经很开心了，后来渐渐觉得matlab在工科上似乎是无所不能，太强大了，就开始好好专研了，可是也没有很正式学习，这次真正地发现了自己的不足。拿到这个题目，我挺高兴的，觉得似乎挺简单的，可是等我真正开始做的时候才发现，越是基础的东西，越能检验人的本事，因为基础本身就跟原理很近，而我们现在的学习未免过于急功近利了，往往忽视了原理，我决定好好得利用这次课设来改善自己的学习模式，但这是需要时间的，所以很早以前我就开始了，每天一点，每天一点的做，慢慢的从基础学起，、结合的数学和matlab的基础学习，当然中途也曾想过随便应付一下了事算了，可是出于对自己负责的态度我还是坚持下来了，坚持每个程序自己手打，大部分文字自己手输以达到学习的目的。学习了图像的处理的各项基本函数的使用，特别对matlab的帮助功能有了很深刻的了解，能够独立的完成函数的编写及功能的实现，再也不是什么函数都需要使用网络来询问，学习了图像噪声的使用，让我对专业知识有了更深的了解，对我以后的学习很有方向性。关于中途碰到的问题，我在试图使用ode45这个函数来求解微分方程的数值解的时候，碰到了“AttempttoexecuteSCRIPTode45asafunction”的问题，原来我使用的版本里面没有这个函数，本来想将解析解跟数值解在图形中显示出区别的想法只好作罢，只求解了解析解。总结一下，此次课程设计，让我好好的总结了此前浮于表面的学习结果，平心静气地学习一下matlab以及数学的知识，得到了很大的收获，我觉得最大的收获是自己认认真真的做了一件事，精心做了一件事，让自己有满足感。参考文献陈怀琛，吴大正，高西全.MATLAB及在电子信息课程中的应用[Z].北京：电子工业出版社，2005刘泉，江雪梅.信号与系统[Z].北京：高等教育出版社，2006梁虹.信号与线性系统分析基于MATLAB的方法与实现.北京：电子工业出版社，2006.5罗建军.MATLAB教程[Z].北京：电子工业出版社，2005唐向宏，岳恒立，邓雪峰.MATLAB及在电子信息类课程中的应用.北京：电子工业出版社，2006

附录源程序1.RC串联零输入响应U0=4;R=4;C=0.5;%输入给定参数U1=3;R1=3;C1=0.5;%输入给定参数t=[0:0.1:6];%确定时间范围Uc1=U0*exp(-t/(R*C));Uc2=U1*exp(-t/(R*C));%计算电容电压值Ur1=U0*exp(-t/(R*C));Ur2=U1*exp(-t/(R*C));%计算电阻电压值I1=U0/R*exp(-t/(R*C));I2=U1/R*exp(-t/(R*C));%计算电流值Pc1=U0^2/R*exp(-2*t/(R*C));Pc2=U1^2/R*exp(-2*t/(R*C));%计算电容功率值Pr1=U0^2/R*exp(-2*t/(R*C));Pr2=U1^2/R*exp(-2*t/(R*C));%计算电阻功率值figuresubplot(5,1,1);plot(t,Uc1,t,Uc2)title('Uc(t)的波形图')subplot(5,1,2);plot(t,Ur1,t,Ur2)title('Ur(t)的波形图')subplot(5,1,3);plot(t,I1,t,I2)title('I(t)的波形图')subplot(5,1,4);plot(t,Pc1,t,Pc2)title('Pc(t)的波形图')subplot(5,1,5);plot(t,Pr1,t,Pr2)title('Pr(t)的波形图')2.RL并联零输入响应I0=4;R=4;L=0.5;%输入给定参数I1=3;R1=3;L1=0.5;%输入给定参数t=[0:0.05:2];%确定时间范围IL1=I0*exp(-t*R/L);IL2=I1*exp(-t*R/L);%计算电感电流值Ir1=I0*exp(-t*R/L);Ir2=I1*exp(-t*R/L);%计算电阻电流值U1=I0*R*exp(-t*R/L);U2=I1*R*exp(-t*R/L);%计算电压值PL1=I0^2*R*exp(-2*t*R/L);PL2=I1^2*R*exp(-2*t*R/L);%计算电感功率值Pr1=I0^2*R*exp(-2*t*R/L);Pr2=I1^2*R*exp(-2*t*R/L);%计算电阻功率值figure(1)subplot(5,1,1);plot(t,IL1,t,IL2)title('IL(t)的波形图')subplot(5,1,2);plot(t,Ir1,t,Ir2)title('Ir(t)的波形图')subplot(5,1,3);plot(t,U1,t,U2)title('U(t)的波形图')subplot(5,1,4);plot(t,PL1,t,PL2)title('PL(t)的波形图')subplot(5,1,5);plot(t,Pr1,t,Pr2)title('Pr(t)的波形图')3.RC串联零状态响应Us=4;R=4;C=0.5;%输入给定参数Us1=3;R1=3;C1=0.5;t=[0:0.1:5];Uc1=Us*(1-exp(-t/(R*C)));Uc2=Us1*(1-exp(-t/(R*C)));Ur1=Us*exp(-t/(R*C));Ur2=Us1*exp(-t/(R*C));I1=Us/R*exp(-t/(R*C));I2=Us1/R*exp(-t/(R*C));Pc1=Us^2/R*(exp(-t/(R*C))-exp(-2*t/(R*C)));Pc2=Us1^2/R*(exp(-t/(R*C))-exp(-2*t/(R*C)));Pr1=Us^2/R*exp(-2*t/(R*C));Pr2=Us1^2/R*exp(-2*t/(R*C));figuresubplot(5,1,1);plot(t,Uc1,t,Uc2)title('Uc(t)的波形图')subplot(5,1,2);plot(t,Ur1,t,Ur2)title('Ur(t)的波形图')subplot(5,1,3);plot(t,I1,t,I2)title('I(t)的波形图')subplot(5,1,4);plot(t,Pc1,t,Pc2)title('Pc(t)的波形图')subplot(5,1,5);plot(t,Pr1,t,Pr2)title('Pr(t)的波形图')4.RL并联零状态响应Is=4;R=4;L=0.5;%输入给定参数Is1=3;R1=3;L1=0.5;t=[0:0.05:2];IL1=Is*(1-exp(-t*R/L));IL2=Is1*(1-exp(-t*R/L));Ir1=Is*exp(-t*R/L);Ir2=Is1*exp(-t*R/L);U1=Is*R*exp(-t*R/L);U2=Is1*R*exp(-t*R/L);PL1=Is^2*R*(exp(-t*R/L)-exp(-2*t*R/L));PL2=Is1^2*R*(exp(-t*R/L)-exp(-2*t*R/L));Pr1=Is^2*R*exp(-2*t*R/L);Pr2=Is1^2*R*exp(-2*t*R/L);figuresubplot(5,1,1);plot(t,IL1,t,IL2)title('IL(t)的波形图')subplot(5,1,2);plot(t,Ir1,t,Ir2)title('Ir(t)的波形图')subplot(5,1,3);plot(t,U1,t,U2)title('U(t)的波形图')subplot(5,1,4);plot(t,PL1,t,PL2)title('PL(t)的波形图')subplot(5,1,5);plot(t,Pr1,t,Pr2)title('Pr(t)的波形图')5.RC串联全响应U0=2;Us=3;R=2;C=0.5;%输入给定参数U1=2.5;Us1=3;R1=3;C1=0.5;t=[0:0.1:10];Uc1=U0*exp(-t/(R*C))+Us*(1-exp(-t/(R*C)));Uc2=U1*exp(-t/(R*C))+Us1*(1-exp(-t/(R*C)));Ur1=Us*exp(-t/(R*C))-U0*exp(-t/(R*C));Ur2=Us1*exp(-t/(R*C))-U1*exp(-t/(R*C));I1=(Us-U0)/R*exp(-t/(R*C));I2=(Us1-U1)/R*exp(-t/(R*C));figure(1)subplot(3,1,1);plot(t,Uc1,t,Uc2)title('Uc(t)的波形图')subplot(3,1,2);plot(t,Ur1,t,Ur2)title('Ur(t)的波形图')subplot(3,1,3);plot(t,I1,t,I2)title('I(t)的波形图')6.RL并联全响应I0=4;Is=4;R=4;L=0.5;%输入给定参数I1=3;Is1=3;R1=3;L1=0.5;t=[0:0.01:2];IL1=I0*exp(-t*R/L)+Is*(1-exp(-t*R/L));IL2=I1*exp(-t*R/L)+Is1*(1-exp(-t*R/L));Ir1=Is*exp(-t*R/L)-I0*exp(-t*R/L);Ir2=Is1*exp(-t*R/L)-I1*exp(-t*R/L);U1=(Is-I0)*R*exp(-t*R/L);U2=(Is1-I1)*R*exp(-t*R/L);figure(1)subplot(3,1,1);plot(t,IL1,t,IL2)title('IL(t)的波形图')subplot(3,1,2);plot(t,Ir1,t,Ir2)title('Ir(t)的波形图')subplot(3,1,3);plot(t,U1,t,U2)title('U(t)的波形图')7.全响应分解U0=2.5;Us=3.5;I0=2;Is=3;R=2;L=0.5;C=1;%输入给定参数t=[0:0.01:8];Uc=U0*exp(-t/(R*C))+Us*(1-exp(-t/(R*C)));Uc1=U0*exp(-t/(R*C));Uc2=Us*(1-exp(-t/(R*C)));Uc3=Us;Uc4=(U0-Us)*exp(-t/(R*C));IL=I0*exp(-t*R/L)+Is*(1-exp(-t*R/L));IL1=I0*exp(-t*R/L);IL2=Is*(1-exp(-t*R/L));IL3=Is;IL4=(I0-Is)*exp(-t*R/L);figure(1)subplot(4,1,1);plot(t,Uc,t,Uc1,t,Uc2)title('Uc(t)全响应=零输入+零状态')subplot(4,1,2);plot(t,IL,t,IL1,t,IL2)title('IL(t)全响应=零输入+零状态')subplot(4,1,3);plot(t,Uc,t,Uc3,t,Uc4)title('Uc(t全响应=暂态分量+稳态分量')subplot(4,1,4);plot(t,IL,t,IL3,t,IL4)title('IL(t)全响应=暂态分量+稳态分量')8.RC串联正弦激励零状态响应Usm=3;w=pi;R=2;C=0.5;h=atan(w*C*R);z=sqrt((w*R*C)^2+1);%输入给定参数t=[0:0.01:5];Us=Usm*cos(w*t+pi/2);Uc=Usm/z*cos(w*t+pi/2-h)-Usm/z*cos(pi/2-h)*exp(-t/(R*C));Uc1=-Usm/z*cos(pi/2-h)*exp(-t/(R*C));Uc2=Usm/z*cos(w*t+pi/2-h);Ur=1/(R*C)*Usm/z*cos(pi/2-h)*exp(-t/(R*C))-Usm*sin(h)*sin(w*t+pi/2-h);Ur1=1/(R*C)*Usm/z*cos(pi/2-h)*exp(-t/(R*C));Ur2=-Usm*sin(h)*sin(w*t+pi/2-h);I=Ur/R;I1=Ur1/R;I2=Ur2/R;figure(1)subplot(2,1,1);plot(t,Uc,t,Uc1,t,Uc2)title('Uc(t)的波形')subplot(2,1,2);plot(t,Ur,t,Ur1,t,Ur2)title('Ur(t)的波形')subplot(4,1,3);plot(t,I,t,