用MATLAB分析电阻电路
用MATLAB分析电阻电路
学院：物理电气信息学院
专业：通信工程
姓：繁荣的裙子
学号： 12010245242
喜欢的口红：汤全武
用MATLAB分析电阻电路
[摘要]在电路分析中，联立方程式的数量随着电路复杂性的增加而增加。 即使是比较简单的电阻电路，当电路复杂到一定程度后，无论是网格分析还是节点分析都会引入很多方程(组)，手工求解非常繁琐，容易出错。 MATLAB具有较强的数学方程求解能力，尤其是对网格分析和节点分析所列举的线性方程，利用MATLAB求解具有优势。
[关键词]电阻电路； MATLAB
电阻电路分析
电阻电路：由电阻、控制源、独立源组成的电路称为电阻电路。
在MATLAB中，可以手工制作用Ax=B(A )表示的电路方程式。 (a是依赖于电路元件值的系数矩阵； x是由电路内几个电压和电流组成的列矢量； b是右端列向量，用与电压源电压和电流源电流相关的) MATLAB解线性代数方程式，指令为x=AB。
分析电路的基本依据是KVL和KCL，列方程的基本原则是利用节点(包括广义节点)、电路(包括假设电路)的相互约束关系，建立未知数最少、求解最容易的方程组。
例1 :如图所示， 寻求
解：将3个电路电流分别设为、
由此可以解开、 (当然，如果等效并联的控制电流源，就很容易返回。
的一般电路方程，左边用电路和无源元件表示，右边用电源表示。 在此分析的结果是，真正的未知数是电路2的电路电流和要求电压，整理原方程并建立矩阵
形式复用MATLAB将矩阵
写上Ax=B，命令和结果如下。
a=[5/6-10/3 0； 1/3-10/3 1]； b=[3/2-5-30/3； -30/3]； 求解x=aa%方程
执行结果为x=
5.4000
6.2000
例2 )如图所示，已知求出、分支电流I和分支电压u
解：设3个电路电流分别为、
补充方程式如下
这样可以解开、
将方程式整理如下
然后用MATLAB计算如下。 其中
a=[1 1 0 -1 0 0 1； 0 1 1 -1 0 0 -1； 0 0 1 0 0.5 0； 1 0 -1 -1 0 0； -1 1 0 -0.5 0 0； 0 1 -1 0 -1 0] )； %定义a矩阵
b=[14； 0； 0； 0； 0； 0 )； x=ab%定义b矩阵求解
执行结果为x=
1
3
-3
4
6
9
在以上例题中，采用了通过找出未知量，分离变量，使未知量位于方程组的一侧，将方程组写成矩阵形式Ax=B，由未知量构成的矩阵(后者的列向量) x=a ) b的想法。 因此，用MATLAB制作矩阵就可以求解，可以节约运算时间。 以上例子都是手工带入数据整理方程组的，但需要注意的数据值其实是置换的对应元件，用符号表示将简单的方程式化后，生成m文件，也可以从MATLAB带入数据进行运算。
例3 )如图所示，用、压控电流源的控制系数g=2s写出节点方程，求出节点电压、电流、独立电流源的功率。
解：用表示节点电压，用方程式变量表示控制源的控制电压，各独立点适用KCL，如下所示。
，
整理后得到：
用节点电压表示电流源和来自电流源的电力。
m文件如下：
G1=1/1； G2=1/2； G3=1/3； G4=1/4； 求%电导
is=1； g=2； %已知条件
a=[G1 G3 CG1 CG3； g-G1 G1 G2 0； -g-G3 0 G3 G4]； 创建%系数矩阵
b=[is； 0； 0 )； 创建%系数矩阵
求出v=ab%节点电压
用i3=G3 * (v (1，1 )-V ) 3，1 ) %求出电流
p=v (1，1 ) is%求解功率
另外，中途不显示经过，中途的运算命令以分号结束。
v (1，1 )和v )1)是等价的； 由于矩阵按列存储，所以v (3，1 )也与v )3)行为相同，结果如下：
v=
1.5000
-1.0000
6.0000
i3=
-1.5000
P=
1.5000
利用MATLAB可以用程序求解电路问题，减少手工整理和运算的难度