基于MATLAB的一阶动态电路特性分析Word文档格式.doc
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2、以RC串联电路的直流激励的零状态响应为例绘出u(t),u(t),i(t),p(t),p(t),p(t)波形,RL并联电路的,,,,;
3、以RC串联电路的直流激励的全响应为例绘出u(t),u(t),i(t)波形,RL并联电路的i(t),i(t),u(t)波形;
4、以RC串联电路的正弦激励的零状态响应为例绘出u(t),u(t),i(t),u(t)波形,RL并联的i(t),i(t),u(t),i(t)波形;
5、以RC串联电路的冲激响应为例绘出u(t),i(t)波形,RL并联电路的i(t),u(t)波形;
6、撰写MATLAB课程设计说明书。
时间安排:
学习MATLAB语言的概况第1天
学习MATLAB语言的基本知识第2、3天
学习MATLAB语言的应用环境,调试命令,绘图能力第4、5天
课程设计第6-9天
答辩第10天
指导教师签名:
年月日
系主任(或责任教师)签名:
年月日
Matlab应用实践课程设计
目录
摘要 I
Abstract II
1绪论 1
2MATLAB简介 2
2.1MATLAB基本组成
2
2.2MATLAB语言特点及功能 2
2.3MATLAB通用命令
2.4MATLAB编程流程 3
3理论知识 4
3.1零输入响应定义及求解 4
3.2零状态响应定义及求解 4
3.3冲激响应定义及求解 4
4基于matlab的电路分析 5
4.1RC串联电路的零输入响应 5
4.2RL并联电路的零输入响应 6
4.4RL并联电路的直流激励的零状态响应 9
4.6RL并联电路的直流激励的全响应 12
4.7全响应波形分解 13
4.8RC串联电路的正弦激励的零状态响应 15
4.9RL并联电路的正弦激励的零状态响应 16
4.10零状态响应分解为暂态分量与稳态分量之和 18
4.11RC串联电路的冲激响应 19
4.12RL并联电路的冲激响应 20
学习心得 22
参考文献 23
附录 24
摘要
MATLAB是世界流行的优秀科技应用软件之一。
具有功能强大(数值计算、符号计算、图形生成、文本处理及多种专业工具箱)、界面友好,可二次开发等特点。
本文主要介绍基于MATLAB的一阶动态电路特性分析。
其基本内容是利用MATLAB软件完成RC串联电路、RL并联电路的零输入响应;
RC串联电路、RL并联电路的直流激励的零状态响应;
RC串联电路、RL并联电路的直流激励的全响应;
RC串联电路、RL并联电路的正弦激励的零状态响应;
RC串联电路、RL并联电路的冲激响应的程序设计及波形分析。
通过本次课设熟悉了解MATLAB在数字信号处理过程中的应用,并将之前所学的理论知识和这次的设计及仿真结合起来,掌握了RCL一阶动态电路的设计和正确使用。
关键字:
MATLAB;
一阶动态电路。
Abstract
MATLABispopulartheoutstandingscientificandtechnologicalapplicationsoftwareone.Withpowerful(numericalcalculation,symbolcalculation,graphics,textprocessingandmanykindsofgeneratingprofessionaltoolbox),friendlyinterface,butseconddevelopmentetc.Characteristics.
ThispapermainlyintroducesthefirstorderbasedonMATLABdynamiccircuitcharacteristicanalysis.ItsbasiccontentisuseofMATLABsoftwareRCseriescircuit,RLparallelconnectioncircuitofzeroinputresponse;
RCseriescircuit,RLparallelconnectioncircuitdcincentivezeroresponse;
RCseriescircuit,RLparallelconnectioncircuitdcincentivetheresponse;
RCseriescircuit,RLparallelconnectioncircuitofsineexcitationofthezero-stateresponse;
RCseriescircuit,RLparallelconnectioncircuitoftheimpulseresponseprogramdesignandwaveformanalysis.
ThroughthisclasssettobefamiliarwithMATLABindigitalsignalprocessing,andtheapplicationwillbethetheoreticalknowledgeandlearnedbeforethedesignandsimulationcombined,masterRCLfirst-orderdynamiccircuitdesignandthecorrectuse.
Keywords:
MATLAB;
FirstOrderCircuit.
I
1绪论
在科学技术飞速发展的今天,计算机正扮演着愈来愈重要的角色。
在进行科学研究与工程应用的过程中,科技人员往往会遇到大量繁重的数学运算和数值分析,传统的高级语言Basic、Fortran及C语言等虽然能在一定程度上减轻计算量,但它们均要求应用人员具有较强的编程能力和对算法有深入的研究。
另外,在运用这些高级语言进行计算结果的可视化分析及图形处理方面,对非计算机专业的普通用户来说,仍存在着一定的难度。
MATLAB正是在这一应用要求背景下产生的数学类科技应用软件。
它具有的顶尖的数值计算功能、强大的图形可视化功能及简洁易学的“科学便捷式”工作环境和编程语言,从根本上满足了科技人员对工程数学计算的要求,并将科技人员从繁重的数学运算中解放出来,因而越来越受到广大科技工作者的普遍欢迎[1]。
MATLAB是matrix和laboratory前三个字母的缩写,意思是“矩阵实验室”,是MathWorks公司推出的数学类科技应用软件。
其Dos版本(MATLAB1.0)发行于1984年,现已推出了Windows版本(MATLAB5.3)。
经过十多年的不断发展与完善,MATLAB已发展成为由MATLAB语言、MATLAB工作环境、MATLAB图形处理系统、MATLAB数学函数库和MATLAB应用程序接口五大部分组成的集数值计算、图形处理、程序开发为一体的功能强大的系统。
MATLAB由“主包”和三十多个扩展功能和应用学科性的工具箱(Toolboxs)组成。
MATLAB语言是以矩阵计算为基础的程序设计语言,语法规则简单易学,用户不用花太多时间即可掌握其编程技巧。
其指令格式与教科书中的数学表达式非常相近,用MATLAB编写程序尤如在便笺上列写公式和求解,因而被称为“便笺式”的编程语言。
另外,MATLAB还具有功能丰富和完备的数学函数库及工具箱,大量繁杂的数学运算和分析可通过调用MATLAB函数直接求解,大大提高了编程效率,其程序编译和执行速度远远超过了传统的C和Fortran语言,因而用MATLAB编写程序,往往可以达到事半功倍的效果。
在图形处理方面,MATLAB可以给数据以二维、三维乃至四维的直观表现,并在图形色彩、视角、品性等方面具有较强的渲染和控制能力,使科技人员对大量原始数据的分析变得轻松和得心应手。
正是由于MATLAB在数值计算及符号计算等方面的强大功能,使MATLAB一路领先,成为数学类科技应用软件中的佼佼者。
目前,MATLAB已成为国际上公认的最优秀的科技应用软件。
MATLAB的上述特点,使它深受工程技术人员及科技专家的欢迎,并很快成为应用学科计算机辅助分析、设计、仿真、教学等领域不可缺少的基础软件。
2MATLAB简介
MATLAB主要由MATLAB主程序、Simulink动态仿真系统和MATLAB工具箱三大部分组成。
其中MATLAB主程序包括MATLAB语言、工作环境、句柄图形、数学函数库和应用程序接口五个部分;
工具箱则是MATLAB的基本语句编写的各种子程序集和函数库,用于解决某一方面的特定问题或实现某一类的新算法,是开放的,可以根据需要扩充。
2.2MATLAB语言特点及功能
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。
被称为第四代编程语言的MATLAB最大的特点就是简洁开放的程序代码和直观实用的开发环境。
具体地说MATLAB主要有以下特点:
(1)库函数资源丰富
(2)语言精炼,代码灵活
(3)运算符多而灵活
(4)面向对象,控制功能优良
(5)程序设计自由
(6)图形功能强大
(7)程序的兼容性好
(8)源代码开放
(9)形形色色的工具箱
通用命令是在MATLAB命令窗口中直接键入并执行,指令及其功能如下。
Clear:
清除内存中所有的或指定的变量和函数
cd:
显示和改变当前工作目录
clc:
擦除MATLAB工作窗口中所有显示的内容
clf:
擦除MATLAB工作窗口中的图形
dir:
列出当前或指定目录中的文件清单
disp:
在运行中显示变量或文字内容
echo:
控制运行的文字命令是否显示
hold:
控制当前的图形窗口对象是否被刷新
Home:
擦除命令窗口中的全部内容
pack:
收集内存碎片以扩大内存空间
quit:
关闭并退
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- 基于 MATLAB 一阶 动态 电路 特性 分析