有如下图所示正弦稳态电路,已知C1=0.5F,R2=R3=2,L4=1H,Us=10cost,Is(t)=5cos2t,求c,d两点间的电压。
新建一个mdl仿真模型文件,需要选用以下模块并设置其参数。
AC Voltage Source模块:位于SimPowerSystems节点下的Electrical Sources模块库内,代表一个理想交流电压源。
AC Current Source模块:位于SimPowerSystems节点下的Electrical Sources模块库内,代表一个理想交流电流源。
Voltage Measurement模块:位于SimPowerSystems节点下的Measurements模块库内,用于测量所在支路的电压值。
Scope 模块:位于Simulink节点下的Sink模块库内,用于显示输出图形,功能相当于一个示波器。
Series RLC Branch模块:基本电路。
为了观察运行仿真后的输出结果,还应将模型编辑窗口菜单栏中“Simulation/SimulationParameters…项”的“Solver选项卡”中所含的“Start time参数”设置为0,“Stop time 参数”设置为20,这样可以使得仿真时间从0s到20s。
此外还需要双击“Scope”模块图标,在弹出的“示波器”显示图框中单击parameters图标,将打开的对话框“Data history”页中的“Limit data points to last”选中,将其参数改为50000。这是为了“示波器”保存足够的显示数据。应注意的是该参数值的设置越大所占用的内存越大,会影响到仿真的速度,所以选择参数时应适当,够用即可。
上述工作进行完毕后,运行该模型,得到Scope的输出图形。
AC Voltage Source/AC Current Source模块参数设置如下:
参数名 |
AC Voltage Source |
AC Current Source |
参数值 |
||
Peak amplitude (V) |
10 |
5 |
Phase (deg) |
90 |
90 |
Frequency (Hz)
|
1/(2*pi) |
1/pi |
Sample time |
0.01 |
0.01 |
观察向量示波器,得到如下结果:
在电路的学习和研究过程中,计算机仿真工具虽不能替代学习及研究电路使用的传统方法,但是计算机仿真工具对人们更直观、高效地理解电路有很大的帮助。它们具有形象地展示电路特性、证明计算方法等优点。学会利用Matlab这一工具对我们的学习大有裨益。