1、摘要MATLAB 是美国 MATHWORKS 公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括 MATLAB 和 SIMULINK两大部分。MATLAB 是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称。它在数学类科技应用软件中在数值方面首屈一指。MATLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。正是由于 MATLAB 软件在数字方面的应用很是广泛，并且可以进行矩阵运算，基于这个方面的应
2、用，可以将 MATLAB 用于我们曾经学过的电路基础中，因为在电路基础的知识系统中，有一部分是需要用到矩阵的方法来处理的，而矩阵的计算比较复杂，但是通过MATLAB 软件，编写相应的程序，我们可以很快、准确地计算出需要的结果。而起还可以在 MATLAB 软件环境中搭建电路图，带入电路参数就可以进行仿真，通过仿真结果与编程结果的比较，可以确保我们的结果准确。本次基础强化训练基于 MATLAB 软件，运用其解决电路基础的一些简单知识，从而学会简单运用 MATLAB 软件，为以后更好的掌握这款软件打下基础。武汉理工大学基础强化训练说明书1目录MATLAB 在电路原理中的应用 .21 基础强化训练的训
3、练要求与内容 22 MATLAB 在网孔回路法中的应用 .32.1 待解决的电路问题 32.2 设计分析 43 编写程序 63.1 程序代码如下 .63.2 仿真 73.3 仿真结果与编程结果比较与分析 10小结 11参考文献 12武汉理工大学基础强化训练说明书2MATLAB 在电路原理中的应用1 基础强化训练的训练要求与内容根据专业培养计划，本环节安排在第四学期的暑假进行，为期一周。基础强化训练的选题范围规定如下：数值线性代数方法及 MATLAB 实现MATLAB 在“电路原理”中的应用MATLAB 工具箱的应用通过训练，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
4、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。武汉理工大学基础强化训练说明书32 MATLAB 在网孔回路法中的应用2.1 待解决的电路问题已知电路图如图 2-1 所示，求各网孔的电流 I1、I 2、 I3、 I4的值。其中R1=R2=R6=R8=2，R3=R4=R5=R7=4，U1=10V,U2=8V。图 2-1武汉理工大学基础强化训练说明书42.2 设计分析首先构建流程图，然后再根据流程图逐步实施，最终达到求解电路方程的目的。流程图如图 2-2 所示，根据电路列出方程式将方程式写成矩阵方程的形式由 AX=B求的答案得到想要的 结 果图 2-2 由电路图可以知道，这是一个简单
5、的电路，求解的方法很多，我选择用网孔回路法，下面就根据流程图一步步开始做。网孔 1：10I1-4I2-4I3=0网孔 2：10I2-4I1-4I4+8=0网孔 3：10I3-4I1-4I4-10=0网孔 4：10I4-4I3-4I2=0武汉理工大学基础强化训练说明书5整理四个方程式得到： 10I1-4I2-4I3=0-4I1+10I2-4I4=-8-4I1+10I3-4I4=10-4I2-4I3+10I4=0将整理得到的这四个方程写成矩阵形式 AI=B：10 -4 -4 0 I1 0 -4 10 0 -4 I2 -8-4 0 10 -4 I3 = 10 0 -4 -4 10 I4 0通过 MA
6、TLAB 算出 I1、I2、I3、I4 的值。武汉理工大学基础强化训练说明书63 编写程序 3.1 程序代码如下 A=10,-4,-4,0；-4,10,0,4；-4,0,10,-4；0,-4,-4,10；B=0; -8; 10; 0；I=inv（A）*B；运行得到I= 0.2222-0.62221.178 0.2222所以得到 I1=0.2222A，I2=-0.6222A，I3=1.178A，I4=0.2222A。武汉理工大学基础强化训练说明书73.2 仿真打开 MATLAB 软件，在 Simulink 中构建的电路图如图 3-1 所示,然后进行仿真。图 3-1武汉理工大学基础强化训练说明书8
7、仿真结果图如图所示，I1 的仿真值I2 的仿真值武汉理工大学基础强化训练说明书9I3 的仿真值I4 的仿真值武汉理工大学基础强化训练说明书103.3 仿真结果与编程结果比较与分析在 MATLAB 中通过编程求解的结果和通过 Simulink 构建电路图仿真求解的结果是一致的，说明用 MATLAB 编写的程序是正确无误的，没有出现错误的地方，仿真的电路图的原件的选择、电路的连接、各个参数的设置都是正确可行的，这才会得到两个一致的结果。两种方法比较可知，通过 Simulink 来求解电路问题具有一定的优越性，它无需繁琐的编程，只需根据电路将电路图连接正确，然后在设置参数，就可以仿真，然后得到自己想
8、要的数据。武汉理工大学基础强化训练说明书11小结经过这段时间的基础强化训练，我收获很多实用的知识，还加强了我自己的动手能力与思考问题的能力及学习新知识的能力，这些都是以后工作中需要的实用能力。总结这次基础强化训练，让我学会怎样去使用 MATLAB 软件来解决学习遇到的一些问题。MATLAB 是一款功能强大的软件，因为 MATLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。这就使得MATLAB 具有多功能性及应用的广泛性。虽然这次的强化训练仅仅用到 MATLAB
9、 的简单功能，但至少让我认识了 MATLAB 这款软件。特别对于我们学习自动化专业的人来说，掌握MATLAB 的功能更是有必要的，因为我们会遇到许多的电路方面的问题，如果能用 MATLAB去解决就会轻松很多，也会节省时间。对于 MATLAB 这款软件，我还一知半解，我会在大三这一学年认真学习 MATLAB 的，学习这一软件并不困难，难的是怎样用它去解决实际的问题，所以我会注重理论与实战的结合，好好掌握 MATLAB 这一软件。基础强化训练不仅要求我们在短时间内完成任务，注重时间的重要性，也是一个锻炼个人能力的好机会。因为对我们自动化专业而言，很多任务都是要求时间的，这就很好的锻炼了自己的时间观
10、念。因为对于电子行业，产品的更新很快，不把握好时间，就只有被淘汰。所以这样的机会对于我来说是很好的锻炼自己，不仅可以学习新的东西，还能加强自己的能力。我还是比较喜欢这样的训练。尽管这次的基础强化训练接近尾声，但给我的感受颇深，收获颇多。我还要在这条路上继续前行，以便早日掌握 MATLAB 这款功能强大的软件，把 MATLAB 软件用于解决更多的问题。经过这次的基础强化训练，对于以后的基础强化训练，我知道了拿到任务书的时候，第一步需要做些什么，形成了一个加清晰的思路，这样在以后的学习与生活中，知道自己该做些什么。感谢老师的指导，让我学到了新的知识，锻炼了自己的能力。武汉理工大学基础强化训练说明书12参考文献蒲俊，等。MATLAB7.0 教学手册。上海：浦东电子出版社，2002刘志俭，等。MATLAB 应用程序接口用户指南。北京：科学出版社，2000李国勇。智能控制及其 MATLAB 实现。北京：电子工业出版社，2005陈洪亮，王蔼. 基本电路理论 .上海科学技术文献出版社 . 2002于歆杰.电路基础.第三版.清华大学出版社，2008康光华.电子电工基础.高等教育出版社，2006王正林.精通 MATLAB .北京：电子工业出版社.2006邱关源.电路.高等教育出版社.2006.5吴传生.线性代数.高等教育出版社.2009
