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1、沈阳农业大学学士学位论文文献综述编号（学号）：158940047文献综述和外文翻译（2015届本科）学院：信息与电气工程学院专业：电气工程及其自动化姓名：贾文慧指导教师：黄蕊完成日期：2015年5月20日沈阳农业大学学士学位论文文献综述文献综述题目：MATLAB在稳态电路中的建模与仿真分析沈阳农业大学学士学位论文文献综述MATLAB在稳态电路中的建模与仿真分析在稳态电路分析中,随着电路规模的加大,微分方程阶数以及联立方程的个数势必增多,给解算带来困难。利用基尔霍夫定律和矢量作图的方法可以求解，繁琐费时，而用传统的计算机编程语言,
2、如FORTRAN、C语言等在处理高阶微分方程和大规模联立方程组问题时，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。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文件来求解电路方程,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。一、基尔霍夫定律在电路计算中应用基尔霍夫定律是在184
3、5年由德国人G.R.GustavRobertKirchhoff(1824～1887)基尔霍夫提出，定律阐述了集总电路各回路电压之间和各支路电流之间的约束关系，是电路理论的最基本定律[2]。1、基尔霍夫定律的内容基于电荷守恒的电流连续性原理和基于能量守恒的单位单值性原理，以确定各元件的电压或电流之间的关系。从内容可以看出，基尔霍夫定律包含了电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。基尔霍夫电流定律（KCL）：电路中，任一时刻，任一节点上电流的代数和为0；基尔霍夫电压定律（KVL）：任一回路中，从任一点出发沿回路绕行一周所经过的电压代
4、数和为0。2、基尔霍夫定律的应用在电路的分析计算过程中，常常将电流定律（KCL）和电压定律（KVL）结合来使用；因此，常用的方法有三种：支路电流法，结点电压法，网孔分析法。2.1支路电流法以电路中各支路的电流为未知量，由KCL、KVL列结点电流方程和回路电压方程，联立方程组，求解。2.2结点电压法以电路中两结点间的电压为未知量，由KCL、KVL列结点电流方程和回路电压方程，联立方程组，求解。3沈阳农业大学学士学位论文文献综述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
5、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
6、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
7、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
8、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3沈阳农业大学学士学位论文文献综述的集合。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
