-.综合实验题目和要求
本实验的主要:内容学习使用matlab 电力系统实验箱并进行仿真。 基本要求:如硬件电路图所示,假设
U=20V,C=4F,R1=R=50k,当
t=0s时闭合开关S1, 当t=0.1s时,闭合开关S2。设UC(0)=0。
1、试求电容上的电压UC以及R上的电压UR,用示波器将两个电压的波形显示出来。
2、采集050ms以内的两种电压值(可每隔0.1ms采集一个点)并采用Matlab的图形功能将其显示,比较示波器的图形和软件显示的图形的差异。
二.硬件框图
三.电路分析
对上面电路的暂态进行分析:
UCCdUC*R1U dt时间常数RC0.2s
把U=20V,C=4F,R1=R=50K代入上式方程有:
UR20e5t 0t0.1
UR20e10t1/2 t0.1
UC2020e5t 0t0.1
Uc2020e10t1/2 t0.1
四.实验结果分析
电容上的电压UC仿真结果:
从仿真的结果可以看出:在0.1s时,UC的电压值为8V。在0.6s以后逐渐逼近20V,与计算结果相符合。 电容上的电压UR仿真结果:
在0.1s时开关S2闭合,此时UR端获得电压,在0.6s时UR端的电压趋近于
0V,与计算结果相符合。
采集050ms以内的两种电压值(每隔0.1s采集一个点)。当t为050ms时,此时开关S2为闭合,UR端的电压值为0V。仿真结果为:
从仿真的结果可以看出,仿真的结果与分析的结果相符合。
采集050ms以内UC电压值(每隔0.1s采集一个点),电路的仿真结果为:
从仿真结果可以看出,随着时间的增加,UC的电压值呈线性增加,电路仿真的结果与Matlab计算的结果相符。
五.源程序清单 clc
t=0:0.0001:0.05; u=20-20*exp(-5*t); plot(t,u) xlabel(‘t/s’) ylabel(‘u/v’)
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