用matlab做二阶电路分析,MATLAB绘制二阶电路响应

MATLAB绘制二阶电路响应

一、效果展示

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二、代码

下面展示一些 源码。

syms Us U0 Req C Is I0 L high;

RoadFlag=1;

StateFlag=0;

init()

while RoadFlag==1

RoadType=menu('电路类型','RC','RL','RCL','恢复出厂设置','结束');

switch RoadType

case 1

StateFlag=1;

while StateFlag==1

StateFlag=menu ('选择输入类型','等效电压源','初始电容电压','等效电阻','电容','零输入响应','零状态响应','全响应','退出');

switch StateFlag

case 1;

Us=input('请输入Us的值：');

case 2

U0=input('请输入U0的值：');

case 3

Req=input('请输入Req的值：');

case 4

C=input('请输入C的值：');

case 5 %零输入响应

tao=Req*C;

x1=0;dx=10*tao;%确定起始点和增量

x2=x1+dx;%确定画图时的横坐标终止值x1

y1=0;dy=U0;%确定起始点和增量

y2=y1+dy+dy/5;%确定画图时的横坐标终止值x1

figure('NumberTitle','off','Name','一阶RC电路零输入动态分析');

hold on

axis([x1 x2 y1 y2]);

grid;

title('Uc-t');

for t=x1:0.01:x2;

Uc=U0*(exp(-t/tao));

plot(t,Uc,'k.','markersize',15);

fprintf('时间=%d 电容电压=%dn',t,Uc);

pause(0.01);

end

fprintf('U0=%dV,Req=%dΩ,C=%dn',U0,Req,C);

fprintf('时间常数=%dsn' ,tao);

case 6 %零状态响应

tao=Req*C;

x1=0;dx=10*tao;

x2=x1+dx;

y1=0;dy=Us;

y2=y1+dy+dy/5;

figure('NumberTitle','off','Name','一阶RC电路零状态动态分析');

hold on

axis([x1 x2 y1 y2]);

grid;

title('Uc-t');

for t=x1:0.01:x2;

Uc=Us*(1-exp(-t/tao));

plot(t,Uc,'k.','markersize',15);

fprintf('时间=%d 电容电压=%dn',t,Uc);

pause(0.01);

end

fprintf('Us=%dV,Req=%dΩ,C=%dn',Us,Req,C);

fprintf('时间常数=%dsn' ,tao);

case 7 %全响应

tao=Req*C;

x1=0;dx=10*tao;

x2=x1+dx;

y1=0;dy=Us+U0;

y2=y1+dy+dy/5;

figure('NumberTitle','off','Name','一阶RC电路全响应分析');

hold on

axis([x1 x2 y1 y2]);

grid;

title('Uc-t');

for t=x1:0.01:x2;

Uc=U0*(exp(-t/tao))+Us*(1-exp(-t/tao));

plot(t,Uc,'k.','markersize',15);

fprintf('时间=%d 电容电压=%dn',t,Uc);

pause(0.01);

end

fprintf('Us=%dV,U0=%dV,Req=%dΩ,C=%dn',Us,U0,Req,C);

fprintf('时间常数=%dsn' ,tao);

case 8

StateFlag=0;

RoadFlag=0;

end

end

case 2

StateFlag=2;

while StateFlag==2

StateFlag=menu ('选择输入类型','等效电流源','初始电感电流','等效电阻','电感','零输入响应','零状态响应','全响应','退出');

switch StateFlag

case 1;

Is=input('请输入Is的值：');

case 2

I0=input('请输入I0的值：');

case 3

Req=input('请输入Req的值：');

case 4

L=input('请输入L的值：');

case 5 %零输入响应

tao=Req/L;

x1=0;dx=10*tao;%确定起始点和增量

x2=x1+dx;%确定画图时的横坐标终止值x1

y1=0;dy=I0;%确定起始点和增量

y2=y1+dy+dy/5;%确定画图时的横坐标终止值x1

figure('NumberTitle','off','Name','一阶RL电路零输入动态分析');

hold on

axis([x1 x2 y1 y2]);

grid;

title('Il-t');

for t=x1:0.01:x2;

Il=I0*(exp(-t/tao));

plot(t,Il,'k.','markersize',15);

fprintf('时间=%d 电感电流=%dn',t,Il);

pause(0.01);

end

fprintf('U0=%dV,Req=%dΩ,C=%dn',I0,Req,L);

fprintf('时间常数=%dsn' ,tao);

case 6

tao=Req/L;

x1=0;dx=10*tao;

x2=x1+dx;

y1=0;dy=Is;

y2=y1+dy+dy/5;

figure('NumberTitle','off','Name','一阶RL电路零状态动态分析');

hold on

axis([x1 x2 y1 y2]);

grid;

title('Il-t');

for t=x1:0.01:x2;

Uc=Il*(1-exp(-t/tao));

plot(t,Il,'k.','markersize',15);

fprintf('时间=%d 电容电压=%dn',t,Il);

pause(0.01);

end

fprintf('I0=%dV,Req=%dΩ,L=%dn',I0,Req,L);

fprintf('时间常数=%dsn' ,tao);

case 7 %全响应

tao=Req/L;

x1=0;dx=10*tao;

x2=x1+dx;

y1=0;dy=Is+I0;

y2=y1+dy+dy/5;

figure('NumberTitle','off','Name','一阶RL电路全响应分析');

hold on

axis([x1 x2 y1 y2]);

grid;

title('Il-t');

for t=x1:0.01:x2;

Il=I0*(exp(-t/tao))+Is*(1-exp(-t/tao));

plot(t,Il,'k.','markersize',15);

fprintf('时间=%d 电感电流=%dn',t,Il);

pause(0.01);

end

fprintf('Is=%dV,I0=%dV,Req=%dΩ,L=%dn',Is,I0,Req,L);

fprintf('时间常数=%dsn' ,tao);

case 8

StateFlag=0;

RoadFlag=0;

end

end

case 3

StateFlag=3;

while StateFlag==3

StateFlag=menu ('选择输入类型','等效电源','初始Uc/Il','等效电阻','电容/电感','零输入响应','零状态响应','全响应','退出');

switch StateFlag

case 1;

Us=input('请输入Us的值：');

Is=input('请输入Is的值：');

case 2

U0=input('请输入Uc的初始值：');

I0=input('请输入Il的初始值：');

case 3

Req=input('请输入Req的值：');

case 4

C=input('请输入C的值：');

L=input('请输入L的值：');

case 5 %零输入响应

figure('NumberTitle','off','Name','二阶电路零输入动态分析');

y=dsolve('L*C*D2y+Req*C*Dy+y=0','y(0)=U0','Dy(0)=-I0/C','t');

x=-C*diff(y,1);

z=L*diff(x,1);

Ul=eval(z)+I0/C;

Ic=eval(x);

Il=eval(x);

Uc=eval(y);

t=0:0.01:10;

plot(t,Uc,t,Ic,t,Ul,t,Il);

legend('Uc-t','Ic-t','Ul-t','Il-t');

%测试用

% Req=1;

% % L=1;

% % C=1;

% % I0=1;

% % U0=10;

case 6 %零状态响应

figure('NumberTitle','off','Name','二阶电路零状态动态分析');

high=10;

hold on

axis([0 8 -high,high]);

grid;

y=dsolve('L*C*D2y+1/Req*L*Dy+y=Is','y(0)=0','Dy(0)=-U0/L','t');%求Il;

x=L*diff(y,1);

z=-C*diff(x,1);

Ic=eval(z);

Uc=eval(x);

Ul=eval(x);

Il=eval(y);

t=0:0.01:10;

plot(t,Uc,t,Ic,t,Ul,t,Il);

legend('Uc-t','Ic-t','Ul-t','Il-t');

case 7 %全响应

hold on

high=Us+U0;

axis([0 8 -high,high]);

grid;

y1=dsolve('L*C*D2y+Req*C*Dy+y=0','y(0)=U0','Dy(0)=-I0/C','t');

x1=-C*diff(y,1);

z1=L*diff(x,1);

y2=dsolve('L*C*D2y+1/Req*L*Dy+y=Is','y(0)=0','Dy(0)=-U0/L','t');%求Il;

x2=L*diff(y,1);

z2=-C*diff(x,1);

Ic=eval(x1+z2);

Uc=eval(y1+x2);

Ul=eval(z1+x2);

Il=eval(x1+y2);

t=0:0.01:10;

plot(t,Uc,t,Ic,t,Ul,t,Il);

legend('Uc-t','Ic-t','Ul-t','Il-t');

case 8

StateFlag=0;

RoadFlag=0;

end

end

case 4

init();

case 5

RoadFlag=0;

end

end

标签：case,tao,Req,二阶,MATLAB,x1,绘制,Uc,Il

来源： https://blog.csdn.net/FourierFisher/article/details/110259190