MATLAB在稳态电路中的建模与仿真分析
2.3 网孔分析法
以网孔电流为未知量，列回路电压方程，求各网孔的电流，进而分析某条支路的电流或电压。
3、基尔霍夫定律的特点
优点：能阐明各支路电流之间和各回路之间的基本关系。缺点：在电路中如果节点过多。联立的方程多，解方程组较困难。在复杂电路中若只求某一个支路的电压、电流或电阻时建议不用[1]。 二、向量图法求解稳态电路 1、相量法简介
在线性电路中,如果激励是正弦量,则电路中各支路和电压和电流的稳态响应将是同频率的正弦量;如果电路中有多个激励且都是同一频率的正弦量,则根据线性电路的叠加性质 ,电路全部响应都将是同一频率的正弦量;处于这种稳定状态的电路称为正弦稳态电路[3]。电力工程中遇到的大多数问 题都可以按正弦稳态电路处理;许多电气、电子设备的设计和性能指标也往往是按正弦稳态考虑的;而电工技术中的非正弦周期函数可以分解为频率成整数倍的正弦函数的无穷级数;这类问题也可以应用正弦稳态方法理。
相量法是分析求解正弦稳态电路响应的一种有效工具。将正弦稳态电路中的所有激励和响应用相量表示,对每一个不含独立源的二端网络(或元件)引用复阻抗或复导纳, 分析计算线性电阻性电路的方法和定理就可类推来分析正弦稳态电路[4]。这样的方法总称为相量法。在应用相量法分析电路时,首先应注意对应的量,正弦稳态电路与线性电阻性电路对应的量是: #U与u对应, #I与i对应,Z 与R对应,Y与G对应。其次,对正弦稳态电路中每一个不含独立源的二端网络(或元件)都注以它的复阻抗或复导纳,得到与原电路。
2、相量分析法的步骤
（1）正弦量用相量表示，电阻、电感、电容元件用阻抗或导纳表示，画出相量电路； （2）相量电路中，用电阻电路的分析方法求解各响应的相量； （3）将求得的响应相量转换成时域的正弦函数表达式。 3、相量法的特点
优点：较数值计算在一定程度上降低了计算量和计算难度，并且形象生动的展示了各物理量之间的复杂关系，清晰明了。
缺点：建模过程及其复杂，需要有很清楚的理解力和空间感，对于已知电路结构、参数和激励求响应的题目, 大多数可直接求解, 无须画相量图辅助分析。 三、利用计算机语言分析电路 1、计算机语言简介
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沈阳农业大学学士学位论文文献综述
计算机语言包括机器语言和高级语言。机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。它是计算机的设计者通过计算机的硬件结构赋予计算机的操作功能，比如汇编语言（assembly language)。机器语言具有灵活、直接执行和速度快等特点。高级语言比较容易识记和理解，像C B语言等。 2、特点
利用程序分析方法求解电路方程时,应从以下几个方面着手:第一,首先要学习掌握线性方程组的程序分析方法。因为,对于一个线性电路来讲,所列的电路方程为线性方程。第二,应着重解决通过输入电路基本信息由计算机自动生成电路的数学模型,这是研究电路程序分析方法的关键所在。第三,应巧妙地掌握程序编制的方法，有些计算子程序已有了成熟的模块，可在通晓后借用。这样，可大大提高研发的速度和效率。总之， 在电路设计中，学习掌握计算机程序分析方法是重要的，也是必要的。但是大量的时间和精力都花在矩阵处理 (如矩阵输入、求逆、稀疏矩阵处理等)和图形的生成分析等繁琐易错的细节上[5]。
四、利用MATLAB进行稳态电路分析
被誉为第四代计算机语言的MATLAB在矩阵处理和图形处理等方面有着得天独厚的优势。利用MATLAB的M文件来求解电方程，只需一个或几个语句即可完成，同时MATLAB提供的Simulink工具可直接建立电路模拟模型 ,随意改变模拟参数 ,并且立即可得到修改后的模拟结果(Scope显示),进一步省去了编程的步骤[8]。
MATLAB能适合多学科、多部门的要求 ,其特点是:
1)以复数矩阵或数组为数据单元进行运算 ,可直接处理矩阵或数组 ; 2)语言结构紧凑,内涵富 ,编程效率高 ,用户使用方便[9];
3)强大的绘图功能。用户只需一条或几条语句就可方便的给出复杂的二维、三维图形 ;
4)含有丰富的内部函数 ,可直接调用不需另行编程,如用来求解微分方程或微分方 程组的solve函数、求解线性方程组的solve函数 ;
5)带有simulink动态模拟工具及toolbox 等其他功能,可方便地生成模拟模型 ; 6)便于系统扩充,通过 M文件形式,共享C、FORTRAN 等语言的资源[11];
7)在涉及复杂算法的仿真中 (如电气传动控制系统),弥补Pspice传递函数的不足。
综上所述，利用MATLAB进行稳态电路的研究具有方便快捷的好处，与基尔霍夫定律、相量法、FORTRAN、C 等其他高级语言相比,具有编程简单,数据传输快捷、直观,计算速度快、精度高, 数据输出及存储方便等优点，大大提高了计算的效率和精度,同时获得了可视化的计算结果。MATLAB在复杂电网络分析中将会发挥越来越大的作用, 已经成为教学和科学研究中必不可少的工具。
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MATLAB在稳态电路中的建模与仿真分析
参考文献
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题
文 翻 译
混合光伏/热（PV / T）太阳能系统仿真
外
目：