电子信息系统仿真与设计
课程设计报告
设计课题: 用 Simulink解决实际中复杂电路的计算
姓 名: 学 院: 专 业: 班 级:
学 号: 日 期
指导教师:
一. 问题描述
利用simulink可以解决实际中的很多问题。下面我要说的是利用simulink解决复杂电路的计算问题，例如下面这个问题：
用两节五号电池为一个三棱锥电阻供电（三棱锥电阻即正三棱锥的每条棱上有一个1欧姆的电阻形成的总电阻），计算电路的总电流，三棱锥电阻的阻值和三棱锥电阻的发热功率，任意一个电阻的电流以及该电阻上的电压和发热功率。
二．系统模型及建模分析
如图建立模型，设置直流电压源的参数为1V，R1-R6的电阻为1欧姆，则仿真开始后 I显示的是电路的总电流，是直接在总电路中串联电流表测量所得。R显示的是三棱锥电阻的阻值，是用三棱锥电阻两边的电压U（即直流电压源电压）除以通过三棱锥电阻的电流I（即电路总电流）计算所得。P显示的是三棱锥电阻的发热功率，用三棱锥电阻两边的电压U（即直流电压源电压）乘以通过三棱锥电阻的电流I（即电路总电流）计算所得。题目中要求求任意一个电阻的电压，电流和发热功率，我选择的电阻是R6，电流直接用在R6上串联一个电流表测的，显示在R6 I上；电压直接用在R6上并联一个电压表测的，显示在R6 U上；发热功率用通过R6的电流乘以R6上的电压计算所得，显示在R6 P上。题目中的乘除用simulink中的乘除模块，显示用Display模块。
三. 仿真实现
对电路开始仿真, I,R,P,R6 I,R6 U,R6 P显示如下:
四. 实验过程中遇到的问题；
在试验过程中，碰到了很多问题。具体如下：
1． 在simusink中，很多仿真模块不容易找到，由于英语又不是很好，所以找仿
真模块的时候费力很大。
2． 仿真图画好后，开始仿真，提示有错误，说仿真中没有powergui模块，我弄
不明白这句话是什么意思，到网上查了之后，在仿真中加了powergui模块，仿真就成功了，尽管我到现在都不知道powergui模块的用处。
3． 仿真完成后，保存提示出现问题，无法保存，说是文件不符合要求，第一次
构建仿真图后保存不起来，到最后只能没有保存退出了，我以为是软件出问题了。第二次仿真的时候，构建仿真图，进行仿真后，保存的时候出现了同样的问题，我想了想，是因为我在仿真图中改元器件的名称时用了汉字，把汉字改成英文字母后，就能保存成功了。
五. 仿真结果分析；
仿真结果显示，电路的总电流I为6A， 三棱锥电阻的阻值为0.5Ω，三棱锥电阻的发热功率为18W，通过R6的电流为1.5A，R6两端的电压为1.5V，R6的发热功率为2.25W。
仿真结果与实际计算结果相同，仿真成功。
六. 总结
在学习simulink的仿真过程中，我还学到了一些关于matlab软件的应用。
对matlab的看法也改变了，以前认为matlab仅仅能计算矩阵问题，现在才发现matlab的功能是如此之强大，能解决数学，物理，电路等一系列的问题。
利用simulink仿真可以避免在实际中盲目的实验导致损失的后果，还能
完成一些在实际中不方便完成的实验，仿真成功后可以再进行实验，使仿真和实际实验结合，这样会大大节省实验的损失，为实验省下一批很大的开支。
知识不是说出来的，而是在不断的实践中学来的，只要多学多练，我相
信我会学到更多的知识。
附录：
1.
2.
3.
4. 1sSine WaveIntegratorXY Graph1SliderGainFloatingScope
5.
6.
.
7.（1）仿真
用simulink里的电路仿真解决 由图形可以列出方程为：
LCuc’’+RCuc’+uc=0;
由C（duc/dt）=ic 方法1：仿真
由上得到仿真模型为： （1）：Uc的仿真模型
注意运行时，要先将Integrator1中的参数改成初始值1；且由于要多个波形出现，所以要先在gain中设立取值范围2:2:26；gain1中改成计算得出值100；运行后得出仿真结果为：
（1） 在上面Uc的仿真基础上可得到ic的仿真模型为：
同样，得到的仿真图形为：
（2）脚本文件
建立脚本文件xiangying.m 方法2： matlab写程序
由前面的计算得到的公式，可以写得的程序为： R=2:2:26;
eq='0.01*D2y+R*0.02*Dy+y=0'; cond='y(0)=1,Dy(0)=0'; yzi=dsolve(eq,cond); yzi=simplify(yzi)
ezplot(yzi,[0,4]);axis([0 4 0 1]); grid on
title('ÁãÊäÈëÏìÓ¦'); 得：
yzi =(R + (R^2 - 100)^(1/2))/(2*exp(t*(R - (R^2 - 100)^(1/2)))*(R^2 - 100)^(1/2)) - (R - (R^2 - 100)^(1/2))/(2*exp(t*(R + (R^2 - 100)^(1/2)))*(R^2 - 100)^(1/2)) 当R=1时：图形为：
零输入响应10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-100.511.52t2.533.54
同样，R=13时可得
零输入响应10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-100.511.52t2.533.54
R从1到13之间的数可以一次求得。 此外，此题还可以采用电路仿真。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容