武汉理工大学《基础强化训练》说明书
摘要
本文主要是通过训练使学生掌握相关的理论知识及实际处理方法，熟练使用MATLAB语言编写所需应用程序，上机调试，输出实验结果，并对实验结果进行分析。MATLAB 的名称源自 Matrix Laboratory ，它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。 MATLAB 将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。
本文运用了MATLAB的M程序编程和Simulink模块设计的方法对于一个电路进行了分析。体现了MATLAB的强大功能。
关键字：MATLAB，M文件，Simulink模块仿真，矩阵，计算
Abstract
This paper is mainly to ask students to master relevant theoretical
knowledge and practical operating methods by training. We should use MATLAB to write applications, computer debugging, then output results and analysis it. The full name of MATLAB is Matrix Laboratory. It is a kind of special scientific calculation software with the matrix form data processing. Because MATLAB not only combines the high-performance numerical calculation and visualization, but also provided a lot of built-in functions, it widely used in scientific calculations, the control system, information processing, simulation and design work.
This paper is based on the M programming and design methods of module
simulink. We use these two methods to analyzes the circuit.We can see the strong function of MATLAB.
keyword: MATLAB, M files, simulation module, Matrix, calculating
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2训练题目及其分析
2.1训练题目与要求
训练题目：MATLAB 在直流稳态电路分析中的应用
初始条件：如图2-1所示，已知R1=10Ω,R2=12Ω,R3=4Ω,R4=24Ω,直流电压源的大小为24V。求i0 的大小。
图2-1 总体电路图
训练要求：利用M文件编程和SIMULINK模块设计将题目解出来。
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2.2 设计分析
2.2.1 M文件编程
方案一：利用M文件编程仿真。分析电路，这是3个网孔，网孔一由24V的直流电压源，R1,R2够成，i1是通过电压源的电流；网孔二由R1,R3,R4构成，i2是流过R4的电流；网孔三由R2,R3,受控电压源构成，i3是流过受控源的电流。i0 是流过R1的电流。 1.建模
按照图1我们可以列出网孔方程： -24+10（i1-i2）+12(i1-i3)=0 24i2+4(i2-i3)+10(i2-i1)=0 4i0+12(i3-i1)+4(i3-i2)=0 分析电路我们还可以看出i0 = i1-i2
可完成如下的矩阵形式：
2.编程
R1=10;R2=12;R3=4;R4=24;%设定初始值 U1=24;
a11=R1+R2;a12=-R1;a13=-R2; a21=-R1;a22=R1+R3+R4;a23=-R3;
a31=(R3-R2)/4;a32=-R3/2;a33=(R2+R3)/4;
R=[a11,a12,a13;a21,a22,a23;a31,a32,a33];%创建矩阵R U=[U1;0;0];%创建矩阵U I=R\\U;%计算矩阵I I1=I(1);%取出矩阵元素 I2=I(2); I3=I(3);
I0=I1-I2%求解未知量 运行结果：
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图2-2 M文件编程运行图
MATLAB算出了I0=1.5V。我们根据所学的电路知识，解出i0 的值的确是1.5A。 由此可见，我们的程序是正确的。
2.2.2 Simulink模块设计
方案二：利用Simulink模块设计的方法来解决这道题。首先我们打开Simulink。
。
图2-3 Simulink在工具栏中的位置
点击后出现了图2-4的界面。
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图2-4 Simulink library browser
建立一个新的模块，点击Simulink library browser下的FILE，选择NEW，在选择Model,J就可以建立一个新的模块。具体操作如图2-5所示。
图2-5 建立一个新的模块
模块建立后弹出了一个新的窗口，这个窗口就是给我们模拟电路用的。窗口如图2-6所示。
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