有如下圖所示正弦穩態電路,已知C1=0.5F,R2=R3=2,L4=1H,Us=10cost,Is(t)=5cos2t,求c,d兩點間的電壓。
新建一個mdl仿真模型文件,需要選用以下模塊並設置其參數。
AC Voltage Source模塊:位於SimPowerSystems節點下的Electrical Sources模塊庫內,代表一個理想交流電壓源。
AC Current Source模塊:位於SimPowerSystems節點下的Electrical Sources模塊庫內,代表一個理想交流電流源。
Voltage Measurement模塊:位於SimPowerSystems節點下的Measurements模塊庫內,用於測量所在支路的電壓值。
Scope 模塊:位於Simulink節點下的Sink模塊庫內,用於顯示輸出圖形,功能相當於一個示波器。
Series RLC Branch模塊:基本電路。
爲了觀察運行仿真後的輸出結果,還應將模型編輯窗口菜單欄中“Simulation/SimulationParameters…項”的“Solver選項卡”中所含的“Start time參數”設置爲0,“Stop time 參數”設置爲20,這樣可以使得仿真時間從0s到20s。
此外還需要雙擊“Scope”模塊圖標,在彈出的“示波器”顯示圖框中單擊parameters圖標,將打開的對話框“Data history”頁中的“Limit data points to last”選中,將其參數改爲50000。這是爲了“示波器”保存足夠的顯示數據。應注意的是該參數值的設置越大所佔用的內存越大,會影響到仿真的速度,所以選擇參數時應適當,夠用即可。
上述工作進行完畢後,運行該模型,得到Scope的輸出圖形。
AC Voltage Source/AC Current Source模塊參數設置如下:
參數名 | AC Voltage Source | AC Current Source |
參數值 | ||
Peak amplitude (V) | 10 | 5 |
Phase (deg) | 90 | 90 |
Frequency (Hz)
| 1/(2*pi) | 1/pi |
Sample time | 0.01 | 0.01 |
觀察向量示波器,得到如下結果:
在電路的學習和研究過程中,計算機仿真工具雖不能替代學習及研究電路使用的傳統方法,但是計算機仿真工具對人們更直觀、高效地理解電路有很大的幫助。它們具有形象地展示電路特性、證明計算方法等優點。學會利用Matlab這一工具對我們的學習大有裨益。