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‘现代电子技术 ) 0 3年第1期总第1 6期 20 3 5

Ma a在电路分析中的应用 tb l刘娟(州大学信息工程学院电子工程系江苏扬州 2 50 )扬 2 0 9摘要：Malh语句简练，功能强大，简单实用，用途广泛，可大大提高计算效率，缩短嫡程时阎，是一种简便实 t a

用的计算工具，电路计算中有广泛的应用前景。中通过一个具体电路的算例，讨了其在电路分析计算方面的应用。在文探关键词：M al t h}电路分析；正弦稳态}向量图 a

中图分类号：T 3 2 P 1

文献标识码：B

文章编号：1 0 3 3 (0 3 1— 8 0 0 4— 7X 2 0 ) 3 0 7— 2

Ap i a i n o a l b t e t o i r u tA n l ss plc to f M ta o El c r n c Ci c i a y iL U u n I Ja( e a t n f e ti En i￣ rn .I f r t n E g n e ig I s i t,Ya z o nv r i Ya z u D p rme t crc o El gn i g n o mai n ie r n t u e o n t g n h uU ie s y t g n￣,2 5 0 Chn ) 209 ia

Ab t a t Ha i g smp e l n u g sr c: v n i l a g a e,p we f lf n t n,p a tc la d wi e a p ia in o e,M a l b i o e k n f sm p e o ru u c i s o rc i n d p l t s c p a c o ta s n i d o i l p a t a o p t to o 1 I r c i l c m u a i n t o . t ma r a l n a c h o n i g ye d a d r d c h r g a c y g e ty e h n e t e c u t i l n e u e t e p o r mmi g t n n i . S t wi a e t e me o i l h v h l wi e p e d a p ia i n p o p c n t e ee t i cr ut c lu a i n Th r il a e o c e e e e t i c r u t a x mp e a d d s r a p l t r s e t i h lc rc ic i ac l t c o o e a t e t k s a c n r t lc

rc ic i s e a l n c d s u s sM a l b Sa p ia i n i t o p t t n a p c . ic s e ta p l t n i c m u a i s e t c o s oK e wo ds: M a l h;cr ui a l ss} sn ic t v c or m a y r ta ic t na y i ie c r ui; e t p

1引言

便的绘图功能、可视化的仿真环境以及丰富的算法工具箱，已成为科研和工程技术人员的有力开发工具。 Malb语言以矩阵或数组为数据单位进行运算，直 t a可接处理矩阵或数组，这是Malb语言有别于其他语言 t a的一大特色。

电路分析基础是电子类专业第一门专业基础课，不仅为后继课程提供了深厚的理论基础，也为电路的分析计算提供了各种方法。其中，正弦激励的动态电路分析是变压器、流电机以及电子线路的理论基础，交 对动态电路的分析无论在理论上还是实际应用中都显得十分重要。在电路分析理论中一般将关于时间的微分方程转化为复数方程求解。然而，由于这些方程的系数都是复数，手工求解是相当繁琐的，特别是当电路比较复杂、方程数量较多的情况下，手工求解，不仅费时而且容易出错。虽然可用通过编程让计算机去

Malb语言结构紧凑、句精练，指令表达式和 t a语数学表达式非常接近，用户无需具有较高的计算机编程基础，只要按照计算要求输入表达式，仅需几条简单的语句，就可以完成一大串其他高级语言才能完成

的任务，可大大节省编程时间，高计算效率。 t b提 Mal a语言具有强大的绘图功能，能方便地绘制二维、三维图形，用户只需一条或几条语句，就可绘出复杂的图形，这也是其他高级语言力所不能及的，另外 Matb l a常用的内部函数，可直接调用而不需另行编程，大大方便了使用者。2应用

完成这些繁琐的工作，但若使用一些常用的高级语言编程，不仅要求编程者熟悉相应的计算机语言还要有相应的算法知识，并且编程的周期较长，这极大地限

制了深入分析实际问题、解决实际问题的能力。如果借助于计算机电路仿真软件，仅可以节约计算时间，不在

计算机上非常方便地调试电路参数，而且还可以非常直观地观察电路中的电流、电压和功率波形。

电路如图 1所示，其中的 R一4Q,R一3Q,R。 一 1Q,x一 2Q, x一一 0 1Q, x一一 O 8Q, j l 一j 2 .一j 3 .

Malb是美国 Mah r s司开发的一种使用 t a t Wok公简便的工程计算语言，凭借其强大的矩阵运算能力、简收稿日期：2 0 0—2 0 3— 4 5

U。 2 0 V,: Z0 V,求各支路电流并画向 s一1 Z。 Us一8。量图。

这是一个交流稳态电路，对二个独立结点列结点电压方程：8 7

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刘娟：Malb在电路分析中的应用 t ayl l+ yl 2 I l l 2= s U y2 l Ul+ y2 2= I2 U2 s

间的相位关系，便于分析和研究，通常还需要画出各电流的向量图。 t b中提供了绘制复数向量图的函 Mal a数 c mp s,用他可方便地画出复数的向量图。 o as

其中： l G+ G3y 2一 (+ G+ G5 yl— 2; l一 G2 3 )y2— Gl+ G2+ G3 G4y2 l+; 2一一 ( G2+ G3 )I l— G5 2 j 2= Gl l s Us; s Us

C mp s o a s( E n,I,I,I, 5 ) 2 3 4 I]画出的向量图如图 2所示。

Gl一 1 RlG2— 1 (/;/ R2一扛 2; ) G3— 1/一扛 3; G。一] j;/ x4G5— 1 R3/。

RI

图 1电路图

用 Malb语言编程实现上述计算，程序如下： t a%输入初始参数R1 4—;R2 3=;R3= 1;X1 2;X2 .;X3 0 8== 1= .;US 1: 1 2;U S2— 8;

图 2向量图

3

结

语

计算线性方程组系数矩阵中各元素的值G1/;G2 1 (一j=1 R1—/ R2 *X2; ) G3 1一j=/ *X3;G4 1 j=/ *X1;G5 I R3=/;Y1= G2 G3 1+;Y 1一一 ( 2 G3 G5; 2 G++ )Y2= G1 G2 G3 G4 1+++;Y2=一 (+ G3; 2 G2 )I S1= G 5* U S2;I S2= G 1* U S1

本文用一个简单的正弦稳态电路的算例说明Ma

lb语言在电路分析方面的应用，从中可见， t a

Malb提供的大量而丰富的内部函数，效简洁的编 t a高程语言，满足电路计算的各种需要。 l a能 Mat b语言允 l

许复数直接参与运算，满足了交流电路分析中复数计算的需求；其次， t b语言提供了强大的绘图功能， Mal a可以直接绘制向量图，而向量图是分析交流电路必不可少的重要工具。 t b所独有的矩阵或数组运算功 Mal a

组成方程组、结点电压解 A:[ 1 Y1; 1 2 3 Y1, 2 Y2,Y 2

B I1 I 2=[s; s]U= A\ B

能，可以允许用户大批地处理复杂电路的电压、电流等物理量，从而可大大地提高计算精度，缩短编程时间，提高工作效率。熟悉并掌握这种语言，将其用于电路分析和计算，必将起到事半功倍之效。 参考文献

%求各支路电流I= G 1* ( ( ) US1 1 U 1一 ) I= G 2* ( ( ) U ( ) 2 U 1一 2) I= G3* (U ( ) l ( ) 3 1一 J2 ) I= G 4*U ( ) 4 1 I= G5* ( ( ) U 2 5 U 2一 S )

程序运行结果为：I:一 2 9 4 1 0 9 6 2 1 . 8+ . 8 iI 2=一 1 06 . 2 5+ 1 65 8 .5 iI 3=一 3 43 0- 2 424 7 .8 - . i I 4: 7 889 5— 0.1 i . 27 3 I 5=一 4 05 4— 0 58 9 .9 .8 i

[]李瀚荪 .电路分析基础[ 1 M].京：高等教育北出版社，1 9 . 93

[]陈怀琛 . t b及其在理工课程中的应用指南 2 Mal a[].安： M西西安电子科技大学出版社， 0 0 20 . E]薛定宇 .控制系统计算机辅助设计—— Malb 3 t a

语言及应用[].北京：清华大学出版社， M】 96 9 .

为了能够直观地表示出这些电流的大小以及相互作者简介刘娟 女，扬州大学信息工程学院电子工程系讲师。