【精品】PPT课件 实验2 大规模直流电路的计算.ppt

文档介绍：实验2 大规模直流电路的计算
实验目的
(3)通过实例计算,体会用计算机自动计算复杂电路的功能。加深对电路计算方法的理解。
(1)了解大规模直流电路分析的一般方法,对电路的
计算机辅助分析有一定的认识。
(2)学习用MATLAB编程实现对通用直流电路计算的
方法。
实验原理
关联矩阵用表示,元素定义为
+1 支路K与节点j关联,方向背向节点;
-1 支路K与节点j关联,方向指向节点;
0 支路K与节点j无关联。
如图关联矩阵为:
支路 1 2 3 4 5 6
节点
的行是不独立的,把的任意一行去掉得, 的行就独立了。则称降阶关联矩阵或关联矩阵。
实验原理
用表示的KCL、KVL的矩阵形式
其中,
为支路电流列向量
为支路电压列向量
为节点电压列向量
列表法电路方程的推导
首先规定一个元件为一条支路
对于电阻支路有:
对于电导支路有:
对于VCVS支路有:
S支路有:
VS支路有:
S支路有:
对于独立电压源支路有:
对于独立电流源支路有:
对于整个电路可以写出如下形式的支路方程
列表法电路方程的推导
设节点电压为待求量,把用关联矩阵表示的KCL,KVL以及支路方程如下:
KCL
KVL
支路方程
将这3个方程合在一起,便得到节点列表方程矩阵形式
输入数据结构
元件元件支路始节点终节点控制元件(控制
顺序类型号数号数号数支路数值系数)
TOPLOG–VALUE(电路的拓扑结构及元件值)
元件编号
0 ——电导G 1 ——电阻R
2 ——电容C 3 ——电感L
4 ——电压源 5 ——电流源
6 ——CCCS 7 ——VCCS
8 ——CCVS 9 ——VCVS
为了使计算机识别电路的元件类型,必须给每个元件编号。
计算示例
例1 求电路中的电压和电流(电阻单位为)。
①
④
②
③
TOPLOG_ VALUE矩阵
MATLAB程序
用Matlab 计算的程序如下:
% 计算电路的计算程序
N=4;M=9;
tv=[4 1 0 1 0 -10
1 2 1 2 0 2
1 3 1 4 0 2
9 4 2 4 7 3
1 5 2 3 0
7 6 0 3 3 2
0 7 3 0 0 3
5 8 0 4 0 6
0 9 4 0 0 3]
dcan(N,M,tv)