扬州大学 MATLAB 课程设计 变压器
扬州大学
专业软件应用综合设计报告
水能学院 11 级电气专业
题目变压器综合仿真设计一
学生浦健学号 111704222
指导教师张建华
2014年 1 月3日
变压器综合仿真设计一
摘要：
变压器的稳定运行对于电网设备的连续可靠运转具有十分重要的意义。在正常情况下，变压器的励磁电流通常不会超过变压器额定电流的２％～５％。但当变压器空载合闸或外部故障切除恢复供电时，变压器一次绕组内会产生数值极大的瞬态励磁涌流，励磁涌流一方面会导致绕组变形，减小变压器的使用寿命；另一方面还会使变压器差动保护装置产生误动作，此外励磁涌流中包含的高次谐波以及直流分量，会降低电力系统的供电质量，在一定条件下可能会引起电力系统谐振，产生过电压。目前对励磁涌流的研究包括两方面：一是如何有效抑制励磁涌流；二是如何鉴别励磁涌流与故障电流。但可以鉴别只表明差动保护不会误动作，并未减小变压器的瞬态过渡过程对电网的冲击以及对绕组的损伤。未来的发展方向还是在于提出更好地抑制涌流产生的方法和策略，而这又离不开对励磁涌流产生的原理及过程进行正确的分析与测量。
本文针对单相变压器空载合闸励磁涌流的暂态特性进行了建模和实验研究。本文主要介绍单相变压器的基本工作原理并在此基础上结合MATLAB软件，通过仿真测试介绍单相线性、非线性单相变压器的空载及合闸过程的特性。同时，本文也会在仿真过程中结合事例，讲解运用MATLAB及Simulink进行电路仿真的基本知识。
关键字：
MATLAB；Simulink；单相变压器；空载运行
1 引言
设计背景
设随着科学技术进步，电工电子新技术的不断发展，新型电气备不断涌现，人们使用电的频率越来越高，人与电的关系也日益紧密，对于电性能和电气产品的了解，已成为人们必需的生活常识。
变压器是一种静止的电气设备，它是利用电磁感应原理把一种电压的交流电能转变成同频率的另一种电压的交流电能，以满足不同负载的需要。在电力系统中，变压器是一个重要的电气设备，它对电能的经济传输，灵活分配和安全使用具有重要的作用，此外，也使人们能够方便地解决输电和用电这一矛盾。
输电线路将几万伏或几十万伏高电压的电能输送到负荷区后，由于用电设备绝缘及安全的限制，必需经过降压变压器将高电压降低到适合于用电设备使用的低电压。当输送一定功率的电能时，电压越低，则电流越大，电能有可能大部分消耗在输电线路的电阻上。为此需采用高压输电，即用升压变压器把电压升高输电电压，这样能经济的传输电能。
它的种类很多，容量小的只有几伏安，大的可达到数十万千伏安；电压低的只有几伏，高的可达几十万伏。如果按变压器的用途来分类，几种应用最广泛的变压器为：电力变压器、仪用互感器和其他特殊用途的变压器；如果按相数可以分为单相和三相变压器。不管如何进行分类，其工作原理及性能都是一样的。变压器是通过电磁耦合关系传递电能的设备，用途可综述为：经济的输送电能、合理的分配电能、安全的使用电能。实际上，它在变压的同时还能改变电流，还可改变阻抗和相数。小型变压器指的是容量1000V.A以下的变压器。最简单的小型单相变压器由一个闭合的铁芯(构成磁路)和绕在铁芯上的两个匝数不同、彼此绝缘的绕组(构成电路)构成。这类变压器在生活中的应用非常广泛。
设计目的：
⑴掌握SIMULINK仿真环境常用模块库和电力系统模块库；
⑵对变压器运行进行仿真设计；
⑶了解变压器空载特性、合闸及副边短路过程中变压器内部工作特性。
2 设计依据及框图
变压器在规定的使用环境和运行条件下，主要技术数据一般都都标注在变压器的铭牌上。主要包括：额定容量、额定电压及其分接、额定频率、绕组联结组以及额定性能数据（阻抗电压、空载电流、空载损耗和负载损耗）和总重。
A、额定容量（kVA）：额定电压.额定电流下连续运行时,能输送的容量。
B、额定电压（kV）：变压器长时间运行时所能承受的工作电压.为适应电网电压变化的需要,变压器高压侧都有分接抽头,通过调整高压绕组匝数来调节低压侧输出电压.
C、额定电流(A):变压器在额定容量下,允许长期通过的电流.
D、空载损耗（kW）: 当以额定频率的额定电压施加在一个绕组的端子上，其余绕组开路时所吸取的有功功率。与铁心硅钢片性能及制造工艺、和施加的电压有关.
E、空载电流（%）: 当变压器在额定电压下二次侧空载时,一次绕组中通过的电流.一般以额定电流的百分数表示.
F、负载损耗（kW）: 把变压器的二次绕组短路,在一次绕组额定分接位置上通入额定电流,此时变压器所消耗的功率.
G、阻抗电压（%）：把变压器的二次绕组短路,在一次绕组慢慢升高电压,当二次绕组的短路电流等于额定值时,此时一次侧所施加的电压.一般以额定电压的百分数表示.
H、相数和频率：三相开头以S表示，单相开头以D表示。中国国家标准频率f为50Hz。国外有60Hz的国家（如美国）。
I、温升与冷却：变压器绕组或上层油温与变压器周围环境的温度之差,称为绕组或上层油面的温升.油浸式变压器绕组温升限值为65K、油面温升为55K。冷却方式也有多种：油浸自冷、强迫风冷，水冷，管式、片式等。
J、绝缘水平：有绝缘等级标准。绝缘水平的表示方法举例如下：高压额定电压为35kV 级，低压额定电压为10kV级的变压器绝缘水平表示为 LI200AC85/LI75AC35，其中LI200
表示该变压器高压雷电冲击耐受电压为200kV，工频耐受电压为85kV，低压雷电冲击耐受电压为75kV，工频耐受电压为35kV.奥克斯高科技有限公司目前的油浸变压器产品的绝缘水平为LI75AC35，表示变压器高压雷电冲击耐受电压为75kV，工频耐受电压为35kV，因为低压是400V，可以不考虑。
K、联结组标号：根据变压器一.二次绕组的相位关系,把变压器绕组连接成各种不同的组合,称为绕组的联结组。为了区别不同的联结组,常采用时钟表示法,即把高压侧线电压
的相量作为时钟的长针,固定在12上,低压侧线电压的相量作为时钟的短针,看短针指在哪一个数字上,就作为该联结组的标号.如Dyn11表示一次绕组是（三角形）联结，二次绕组是带有中心点的（星形）联结，组号为(11)点。
2.1 设计平台
MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB 也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。可以直接调用，用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。
其主要功能有：数值分析、数值和符号计算、工程与科学绘图、控制系统的设计与仿真、数字图像处理、数字信号处理、通讯系统设计与仿真、财务与金融工程等
MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。可用于科学计算和工程绘图。新版本的MATLAB对整个图形处理功能作了很大的改进和完善，使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能（例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等）方面更加完善，而且对于一些其他软件所没有的功能（例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等），MATLAB同样表现了出色的处理能力。同时对一些特
殊的可视化要求，例如图形对话等，MATLAB也有相应的功能函数，保证了用户不同层次的要求。另外新版本的MATLAB还着重在图形用户界面（GUI）的制作上作了很大的改善，对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。
MATLAB对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱。一般来说，它们都是由特定领域的专家开发的，用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码。领域，诸如数据采集、数据库接口、概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、神经网络、小波分析、信号处理、图像处理、系统辨识、控制系统设计、LMI 控制、鲁棒控制、模型预测、模糊逻辑、金融分析、地图工具、非线性控制设计、实时快速原型及半物理仿真、嵌入式系统开发、定点仿真、DSP与通讯、电力系统仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有了自己的一席之地。
MATLAB包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包。工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包。功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算，可视化建模仿真，文字处理及实时控制等功能。学科工具包是专业性比较强的工具包，控制工具包，信号处理工具包，通信工具包等都属于此类。
开放性使MATLAB广受用户欢迎。除内部函数外，所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件，用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专用工具包。
常见工具包
Matlab Main Toolbox——matlab主工具箱
Control System Toolbox——控制系统工具箱
Communication Toolbox——通讯工具箱
Financial Toolbox——财政金融工具箱
System Identification Toolbox——系统辨识工具箱
Fuzzy Logic Toolbox——模糊逻辑工具箱
Higher-Order Spectral Analysis Toolbox——高阶谱分析工具箱
Image Processing Toolbox——图象处理工具箱
computer vision system toolbox----计算机视觉工具箱
LMI Control Toolbox——线性矩阵不等式工具箱
Model predictive Control Toolbox——模型预测控制工具箱
μ-Analysis and Synthesis Toolbox——μ分析工具箱
Neural Network Toolbox——神经网络工具箱
Optimization Toolbox——优化工具箱
Partial Differential Toolbox——偏微分方程工具箱
Robust Control Toolbox——鲁棒控制工具箱
Signal Processing Toolbox——信号处理工具箱
Spline Toolbox——样条工具箱
Statistics Toolbox——统计工具箱
Symbolic Math Toolbox——符号数学工具箱
Simulink Toolbox——动态仿真工具箱
Wavele Toolbox——小波工具箱
DSP system toolbox-----DSP处理工具箱
Simulink
此次课程设计过程中我们主要运用到的Simulink是Matlab最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。
Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。.
构架在Simulink基础之上的其他产品扩展了Simulink多领域建模功能，也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。Simulink与MATLAB紧密集成，可以直接访问MATLAB
大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。
主要特点：
⑴丰富的可扩充的预定义模块库
⑵交互式的图形编辑器来组合和管理直观的模块图
⑶以设计功能的层次性来分割模型，实现对复杂设计的管理
⑷通过Model Explorer 导航、创建、配置、搜索模型中的任意信号、参数、属性，生成模型代码
⑸提供API用于与其他仿真程序的连接或与手写代码集成
⑹使用Embedded MATLAB?模块在Simulink和嵌入式系统执行中调用MATLAB算法
⑺使用定步长或变步长运行仿真，根据仿真模式(Normal,Accelerator,Rapid Accelerator)来决定以解释性的方式运行或以编译C代码的形式来运行模型
⑻图形化的调试器和剖析器来检查仿真结果，诊断设计的性能和异常行为
⑼可访问MATLAB从而对结果进行分析与可视化，定制建模环境，定义信号参数和测试数据
⑽模型分析和诊断工具来保证模型的一致性，确定模型中的错误
Simulink组件中包括了连续模块（continuous）块、非连续模块（Discontinuous）、离散模块（Discrete）、逻辑和位操作模块（Logic and Bit Operation）、查找表模块（Lookup Table）、数学模块（Math Operations）、模型检测模块（Model Verification）、模型扩充模块（Model-Wide Utilities）、端口和子系统模块（Prot & Subsystems）、信号属性模块（Signal Attributes）、信号路线模块（Signal Routing）、接收器模块（Sinks）输入源模块（Sources）、用户自定义函数模块（User-Defined Functions）等模块。Simpowersystems
课程设计过程中我们用到的另一个主要的模块是simpowersystems模块。它是在Simulink环境下进行电力电子系统建模和仿真的先进工具。
SimPowerSystems中模块的数学模型基于成熟的电磁和机电方程，用标准的电气符号表示。它在发电输变电系统和电力分配计算方面提供了强有力的解决方法，尤其是当设计开发内容涉及控制系统设计时，优势更为突出。对于具有复杂自给型供电装置，如汽车、飞机、制造设备上的电气系统和普通用电装置而言，用SimPowerSystems进行分析和设计非常理想。
SimPowerSystems是Simulink的一个专用模块集，由电气仿真专家TEQSIMInternational最初开发。该模块集包含电气网络中常见的元器件和设备，以直观易用的图形方式对电气系统进行模型描述。模型可与其它Simulink模块相连接，进行一体化的系统级动态分析
主要特点：
⑴使用标准电气符号进行电力系统的拓扑图形建模和仿真
⑵为建立详细的电力系统模型提供了广泛全面的模块库
⑶标准的AC和DC电机模型模块、变压器、传输线、信号和脉冲发生器、HVDC控制、IGBT模块和大量设备模型，有断路器、二极管、IGBT、GTO、MOSFET和晶闸管等电力电子器件
⑷使用功能强大的Simulink变步长积分器和过零检测功能，给出高度精确的电力系统仿真计算结果为快速仿真和实时仿真提供了离散化和信息矢量化方法
⑸提供多种分析方法，可以计算电路的状态空间表达、电流和电压的稳态解
⑹提供了扩展的电气系统网络设备模块，如电力机械，功率电子元件，控制测量模块和三相元器件。
SimPowerSystems拥有130多个模块，分别位于6个子模块库中。用户可以同标准的Simulink模块一起使用建立包含电气系统和控制回路的模型，附加的测量模块可以对电路进行傅立叶分析和三相序列分析。
SimPowerSystems模块库包含下列6个子模块库:
⑴电源
包括AC和DC电压源，受控电压源和受控电流源。
⑵电流回路元器件
包含RLC支路和负载、线性和饱和变压器、电路分离器、传输线模型
⑶电力机械
包含完整或简化形式的异步电机，同步电机，永磁同步电机，直流电机，激磁系统和水力和蒸气涡轮-调速系统模型
⑷电子元器件
包括二极管，简化/复杂晶闸管，GTO，开关，MOSFET，IGBT和通用型桥接管模型
⑸控制和测量模块
包括电压、电流和电抗测量，RMS测量，有效和无功功率计算，计时器，万用表，傅立
叶分析，HVDC控制，总谐波失真，abc到dq0和dq0到abc轴系变换，三相V-I测量，三相脉冲和信号发生，三相序列分析，三相PLL和连续/离散同步6-，12-脉冲发生器
⑹三相网络元器件
三相RLC负载和支路，断路器和故障点，三相电抗，π型传输线，电压源，6-脉冲二极管和晶闸桥管，整流二极管，Y-Δ/Y-Δ/Y-Δ/Y-Y-Δ可配置三相变压器，分析器和测量。
由于SimPowerSystems是与MATLAB无逢结合在一起的，用户可以充分利用MATLAB表达式，工作空间中的变量以及MATLAB的脚本文件，以简化复杂的仿真计算。利用SimPowerSystems，用户可以修改系统的初始状态以便可以从任意的初始条件进行仿真。图形用户界面能够显示测量的电流值和电压值以及所有的状态变量（电感电流和电容电压）。
2.2 设计思想
变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。
变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热，局部绝缘不良等。
变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路，在另一线圈加上额定频率的交流电压使变压器线圈内的电流为额定值，此时所测得的损耗为短路损耗，所加的电压为短路电压，短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的，此时求得的阻抗为短路阻抗，同样以被加压线圈的额定阻抗百分数表示，变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的，并且其有功分量和无功分量也对应相等。
进行负载试验的目的是：计算和确定变压器有无可能与其它变压器并联运行；计算和试验变压器短路时的热稳定和动稳定；计算变压器的效率；计算变压器二次侧电压由于负载改变而产生的变化。
试验要求和注意事项
试验电压一般应为额定频率、正弦波形，并使用一定准确等级的仪表和互感器。如果施加电压的线圈有分接，则应在额定分接位置。
试验中所有接入系统的一次设备都要按要求试验合格，设备外壳和二次回路应可靠接地，与试验有关的保护应投入，保护的动作电流与时间要进行校核。
三相变压器，当试验用电源有足够容量，在试验过程中保持电压稳定。并为实际上的三相对称正弦波形时，其电流和电压的数值，应以三相仪表的平均值为准。
联结短路用的导线必须有足够的截面，并尽可能的短，连接处接触良好。
2.3 设计结构框图或流程图
图1压器综合仿真设计方框图
图2变压器综合 仿真设计流程图
2.4各模块功能简介
图3常用simulink模块
表1 常用simulink模块功能
3 软件调试分析
3.1单相变压器空载运行
⑴仿真电路图
图3单相变压器空载运行仿真电路图⑵数据波形图
图4但想变压器空载电流波形图
⑶实验步骤
1）按照图3 在simulink中搭建并连接电路
2）设置仿真时间0.2秒，执行仿真
3) 回到MATLAB主界面，输入命令plot(tout,yout)
4）观测输出波形是否满足预期要求，若不满足，则重复步骤2），若满足则记录波形
⑷理论分析
在外加电压为正弦规律变化时，原边电流将畸变为尖顶波主要是因为有励磁涌流的原因，当合上断路器给变压器充电时，也就是空载运行的时候，开始的时候可以看到变压器电流表的指针摆得很大，然后很快返回到正常的空载电流值，这个冲击电流通常称之为励磁涌流，特点如下：
1)涌流含有数值很大的高次谐波分量(主要是二次和三次谐波)，因此，励磁涌流的变化曲线为尖顶波。
2)励磁涌流的衰减常数与铁芯的饱和程度有关，饱和越深，电抗越小，衰减越快。因此，在开始瞬间衰减很快，以后逐渐减慢，经0.5～1s后其值不超过(0.25～0.5)In。
3)一般情况下，变压器容量越大，衰减的持续时间越长，但总的趋势是涌流的衰减速度往往比短路电流衰减慢一些。
4)励磁涌流的数值很大，最大可达额定电流的8～10倍。当整定一台断路器控制一台变压器时，其速断可按变压器励磁电流来整定。
3.2单相变压器空载合闸
⑴仿真电路图
图5单相变压器空载合闸主电路图
图6单相变压器空载合闸测输入端电流电路图
图7单相变压器空载合闸测输出端电压电路图
图8单相变压器空载合闸测电路主磁通
⑵数据波形图
图9单相变压器空载合闸输入电流波形图
图10单相变压器空载合闸输出端电压波形图
图11单相变压器空载合闸铁芯内主磁通波形图
⑶实验步骤
1）按照图3 在simulink中搭建并连接电路
2）设置仿真时间0.2秒，执行仿真
3) 回到MATLAB主界面，输入命令plot(tout,yout)
4）观测输出波形是否满足预期要求，若不满足，则重复步骤2），若满足则记录波形
⑷理论分析
所谓的空载合闸就是在变压器二次侧不带负载的情况下，将一次侧合闸接入额定电压。如果变压器一次侧合闸瞬间正好是电压过零时，由于变压器铁芯中的磁通相位落后电压90度，所以此时铁芯中的磁通为最大，但是磁通是不能突变的，所以铁芯中会产生一个方向相反随时间衰减速的直流磁通来抵消这个最大值，经过半个周期后，这个直流磁通又与交流磁通方向相同，二者相加，就使得铁芯饱和，就会产生很大的激磁涌流。经过若干个周期以后，直流磁通完全衰竭，铁芯中就是正常工作的额定交流磁通了。
3.3单相变压器副边突然短路
⑴仿真电路图
图12副边突然短路测原边电流电路图
图13副边突然短路测副边电流电路图⑵数据波形图
⑵波形数据
图14 副边突然短路原边电流波形图
图15 副边突然短路副边电流波形图
MATLAB实验报告
MATLAB程序设计语言 实 验 报 告 专业及班级：电子信息工程 姓名：王伟 学号：1107050322 日期 2013年6月20日
实验一 MATLAB 的基本使用 【一】 实验目的 1.了解MATALB 程序设计语言的基本特点，熟悉MATLAB 软件的运行环境； 2.掌握变量、函数等有关概念，掌握M 文件的创建、保存、打开的方法，初步具备将一般数学问题转化为对应计算机模型处理的能力； 3.掌握二维图形绘制的方法，并能用这些方法实现计算结果的可视化。 【二】 MATLAB 的基础知识 通过本课程的学习，应基本掌握以下的基础知识： 一. MATLAB 简介 二. MATLAB 的启动和退出 三. MATLAB 使用界面简介 四. 帮助信息的获取 五. MATLAB 的数值计算功能 六. 程序流程控制 七. M 文件 八. 函数文件 九. MATLAB 的可视化 【三】上机练习 1. 仔细预习第二部分内容，关于MATLAB 的基础知识。 2. 熟悉MATLAB 环境，将第二部分所有的例子在计算机上练习一遍 3. 已知矩阵???? ??????=??????????=123456789,987654321B A 。求A*B ，A .* B ，比较二者结果是否相同。并利用MATLAB 的内部函数求矩阵A 的大小、元素和、长度以 及最大值。 程序代码： >> A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; >> B=[9 8 7;6 5 4;3 2 1]; >> A*B ans =
30 24 18 84 69 54 138 114 90 >> A.*B ans = 9 16 21 24 25 24 21 16 9 两者结果不同 >> [m,n]=size(A) m = 3 n = 3 >> b=sum(A) b = 12 15 18 >> a=length(A) a = 3 >>max(A) ans =
数电模电数字时钟设计
扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计 题目：数字时钟设计 课程：数字电子技术基础 专业：电气工程及其自动化 班级：电气8888班 学号： 111712345 姓名：提莫队长 指导教师：年** 蒋** 完成日期： 2013年6月14日
总目录第一部分：任务书 第二部分：课程设计报告 第三部分：设计图纸
第一部分 任 务 书
《数字电子技术基础》课程设计任务书 一、课程设计的目的 本课程是在学完《数字电子技术基础》、《数字电子技术实验》之后，集中一周时间，进行的复杂程度较高、综合性较强的设计课题的实践环节，通过该教学环节，要求达到以下目的： 1.使学生进一步掌握数字电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力； 2.使学生基本掌常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力； 3.熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 二、课程设计的要求 1.设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求； 2.必须独立完成设计课题； 3.合理选用元器件； 4.按时完成设计任务并提交设计报告。 三、课程设计进度安排 1、方案设计；(半天) 根据设计任务书给定的技术指导和条件，进行调查研究、查阅参考文献，进行反复比较和可行性论证，确定出方案电路，画出主要单元电路，数据通道，输入、输出及重要控制信号概貌的框图。 2、电路设计：(一天) 根据方案设计框图，并画出详细的逻辑图 3、装配图设计：(半天) 根据给定的元器件，结合逻辑图，设计出电路制作的具体装配图(即绘出组件数量，管脚号以及器件布置的实际位置)。同时配以必要的文字说明。 4、电路制作：(两天) 对选定的设计，按装配图进行装配，调试实验。 5、总结鉴定：(一天) 考核样机是否全面达到现定的技术指标，能否长期可靠地工作，并写出设计总结报。 四、设计题目及内容 1、题目：数字时钟电路 2、内容： （1）具有“时”“分”的数字显示时钟； （2）“秒”不作数字显示，只使“时”和“分”之间“：”间隔闪亮； （3）具有校分和校时功能； （4）具有整点报时功能（59分50秒开始间歇报时）。 五、设计要求 1、用中小型规模集成电路设计出所要求的电路； 2、在实验箱上安装、调试出所设计的电路； 3、部分课题要求用可编程逻辑器件（FPGA/CPLD）设计实现； 4、在EDA编程实验系统上完成硬件系统的功能仿真； 5、写出设计、调试、总结报告。 六、器件与器材
MATLAB课程设计报告
华东交通大学MATLAB程序设计报告书 课题名称：基于MATLAB的粒子群优化算法的实现 姓名： 学号：20160280800014 专业：控制科学与工程 2016年 11月 20日
基于MATLAB的粒子群优化算法的实现 一、课程选题目的 本次课程设计的课题为《基于MATLAB的粒子群优化算法的实现》，主要为学会运用MATLAB对实际算法编程，加深对粒子群优化算法的理解，并为今后熟练使用MA TLAB进行系统的分析仿真和设计奠定基础。数值计算分析可以帮助更深入地理解理论知识，并为将来使用MA TLAB进行各领域数值分析分析和实际应用打下基础。 此次课程主要是为了进一步熟悉对MATLAB软件的使用，以及学会利用MA TLAB对数值运算这种实际问题进行处理，将理论应用于实际，加深对它的理解。 二、粒子群优化算法原理 优化是科学研究、工程技术和经济管理等领域的重要研究工具。它所研究的问题是讨论在众多的方案中寻找最优方案。例如，工程设计中怎样选择设计参数，使设计方案既满足设计要求又能降低成本；资源分配中，怎样分配有限资源，使分配方案既能满足各方面的基本要求，又能获得好的经济效益。在人类活动的各个领域中，诸如此类，不胜枚举。优化这一技术，正是为这些问题的解决，提供理论基础和求解方法，它是一门应用广泛、实用性很强的科学。近十余年来，粒子群优化算法作为群体智能算法的一个重要分支得到了广泛深入的研究，在路径规划等许多领域都有应用。 2.1 粒子群优化算法的起源 粒子群优化（PSO）算法是由Kennedy和Eberhart于1995年用计算机模拟鸟群觅食这一简单的社会行为时，受到启发，简化之后而提出的。 设想这样一个场景：一群鸟随机的分布在一个区域中，在这个区域里只有一块食物。所有的鸟都不知道食物在哪里。但是他们知道当前的位置离食物还有多远。那么找到食物的最优策略是什么呢。最简单有效的方法就是追寻自己视野中目前离食物最近的鸟。如果把食物当作最优点，而把鸟离食物的距离当作函数的适应度，那么鸟寻觅食物的过程就可以当作一个函数寻优的过程。鱼群和鸟群的社会行为一直引起科学家的兴趣。他们以特殊的方式移动、同步，不会相互碰撞，整体行为看上去非常优美。生物学家CargiReynolds提出了一个非常有影响的鸟群聚集模型。在他的模拟模型boids中，每一个个体遵循：避免与邻域个体相冲撞、匹配邻域个体的速度、试图飞向感知到的鸟群中心这三条规则形成简单的非集中控制算法驱动鸟群的聚集，在一系列模拟实验中突现出了非常接近现实鸟群聚集行为的现象。该结果显示了在空中回旋的鸟组成轮廓清晰的群体，以及遇到障碍物时鸟群的分裂和再度汇合过程。由此受到启发，经过简化提出了粒子群优化算法。 2.2粒子群优化算法的原理 在粒子群优化算法中，每个优化问题的潜在解都是搜索空间中的一只鸟，称之为“粒子”。所有的粒子都有一个由被优化的函数决定的适应值，每个粒子还有一个速度决定他们飞翔的方向和距离。然后粒子们就追随当前的最优粒子在解空间中搜索。优化开始时先初始化为一群随机粒子（随机解）。然后通过迭代找到最优解。在每一次迭代中，粒子通过跟踪两个极值来更新自己。第一个极值就是整个种群目前找到的最优解。这个极值是全局极值。另外也可以不用整个种群而只是用其中一部分作为粒子的邻居，那么在所有邻居中的极值就是局部极值。第二个极值是粒子本身所找到的最优解，称为个体极值。这是因为粒子仅仅通过跟踪全局极值或者局部极值来更新位置，不可能总是获得较好的解。这样在优化过程中，粒子在追随全局极值或局部极值的同时追随个体极值则圆满的解决了这个问题。这就是粒子群优化
扬大工程光学课程设计20140412
工程光学课程设计 班级 学号 姓名 一、目的 了解光学系统外形尺寸计算在光学系统设计中的作用，学习和掌握外形尺寸计算的内容和一般方法。根据使用要求确定光学系统整体结构尺寸的设计过程称为光学系统的外形尺寸计算。光学系统的外形尺寸计算要确定的结构内容包括系统的组成、各光组元的焦距、各光组元的相对位置和横向尺寸。 外形尺寸计算基本要求： 第一，系统的孔径、视场、分辨率、出瞳直径和位置； 第二，几何尺寸，即光学系统的轴向和径向尺寸，整体结构的布局； 第三，成像质量、视场、孔径的权重。 二、要求 对题中所涉及的光学系统 ⑴按照工作原理正确作出光路图并能正确描述； ⑵完整叙述及列举计算的过程，步骤要详细不能省略中间中程； ⑶完成设计报告 三、内容 （一）只包括物镜和目镜的望远系统 计算一个镜筒长L=f1′+f2′=200+（学号最后两位）mm，放大率Γ= -24+（学号最后一位），视场角2ω=1°40′的刻普勒望远镜的外形尺寸。 1、求物镜和目镜的焦距；
图1只包括物镜和目镜的望远系统结构图 2、求物镜的通光孔径D1。可根据望远系统的有效放大率求出D1。 3、求出瞳直径D1’； 4、视场光阑的直径D3； 5、目镜的视场角2ω′； 6、求出瞳距lz′； 7、求目镜的口径D2； 8、目镜的视度调节（目镜相对视场光阑的移动量x）； 9、选取物镜和目镜的结构。 （二）带有棱镜转像系统的望远镜 双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I型棱镜转像，系统要求为： 1、望远镜的放大率Γ＝8倍； 2、物镜的相对孔径D/f′＝1：4（D为入瞳直径，D＝30mm）； 3、望远镜的视场角2ω＝10°； 4、仪器总长度在110mm左右，视场边缘允许50%的渐晕； 5、棱镜最后一面到分划板的距离 14mm，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2～5mm。 6、lz′=8～10mm 要求计算棱镜转像望远镜的各类尺寸
MATLAB实验报告实验二
实验二 MATLAB矩阵及其运算 学号：3121003104 姓名：刘艳琳专业：电子信息工程1班日期：2014.9.20 一实验目的 1、掌握Matlab数据对象的特点以及数据的运算规则。 2、掌握Matlab中建立矩阵的方法以及矩阵处理的方法。 3、掌握Matlab分析的方法。 二实验环境 PC_Windows 7旗舰版、MATLAB 7.10 三实验内容 4、1. （1）新建一个.m文件，验证书本第15页例2-1； （2）用命令方式查看和保存代码中的所有变量；
（3）用命令方式删除所有变量； （4）用命令方式载入变量z。 2. 将x=[4/3 1.2345e-6]在以下格式符下输出：短格式、短格式e方式、长格式、长格式e方式、银行格式、十六进制格式、+格式。 短格式 短格式e 长格式
长格式e方式 银行格式 十六进制格式 3.计算下列表达式的值 （1）w=sqrt(2)*(1+0.34245*10^(-6)) （2）x=(2*pi*a+(b+c)/(pi+a*b*c)-exp(2))/(tan(b+c)+a) a=3.5;b=5;c=-9.8; （3）y=2*pi*a^2*((1-pi/4)*b-(0.8333-pi/4)*a) a=3.32;b=-7.9; （4）z=0.5*exp(2*t)*log(t+sqrt(1+t*t)) t=[2,1-3i;5,-0.65];
4. 已知A=[1 2 3 4 5 ;6 7 8 9 10;11 12 13 14 15;16 17 18 19 20]，对其进行如下操作：（1）输出A在[ 7, 10]范围内的全部元素； （2）取出A的第2，4行和第1，3，5列； （3）对矩阵A变换成向量B，B=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20]； （4）删除A的第2，3，4行元素； (1) (2)
照明课程设计报告
, 扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计 《 题目： 2号办公楼的电气照明施工设计 课程：电气照明 专业：建筑电气与自动化 班级：智能0801 ! 姓名： 指导教师：李新兵于照 完成日期： 2012年1月13日
电气照明课程设计任务书 一、设计课题 ， 某建筑（指定）电气照明施工图设计 二、工程概况 详各建筑图建筑说明。 三、原始资料 1、各工程土建施工图纸一套（另附） 2、国家标准及相应设计规范。 四、课题要求 1、设计原则：国家现行有关电气设计规范及主管部门规定等。 " 2、设计范围：电气照明平面布置、照明电气设计、接地与电气安全等 3、设计成果：课程设计报告（设计说明书及计算书等） 电气施工图（系统图、平面图等） 4、设计要求：按工程施工设计深度要求设计、出图，全部图纸要求采用计算机 绘制。 五、日程安排 本次课程设计时间共周，进度安排如下： 设计准备，熟悉有关电气设计规范，熟悉本工程土建图及其它所提条件，绘制电气设计条件图。（1天） 照明平面布置、电气初步设计。（2天） ， 照明计算、负荷计算。（1天） 电气施工图设计、绘图，要求采用计算机绘制电气施工图。（3天） 整理计算书及图纸、写课程设计报告。（1天） 六、主要参考书 1、GB50054—95 《低压配电设计规范》国标 1996年 2、GBJ50034—2004 《建筑照明设计标准》国标 2004年 3、JGJ16—2008 《民用建筑电气设计规范》行业标准 2008年 4、吕光大主编《建筑电气安装工程图集》（第2版）1、2、3集中国电力出版社 ； 5、照明设计手册(第二版) 北京照明学会中国电力出版社 6、《工厂常用电气设备手册》（第2版）上、下册中国电力出版社
通信原理课程设计报告(基于Matlab)
2DPSK调制与解调系统的仿真 设计原理 (1) 2DPSK信号原理 1.1 2DPSK信号原理 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ＝0表示0码，Φ＝π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图2.1所示。 图1.1 2DPSK信号 在这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式，而采用相对移相方式。定义为本码元初相与前一码元初相之差，假设： →数字信息“0”； →数字信息“1”。 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下： 数字信息： 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 DPSK信号相位：0
或 ： 1.2 2DPSK 信号的调制原理 一般来说，2DPSK 信号有两种调试方法，即模拟调制法和键控法。2DPSK 信号的的模拟调制法框图如图1.2.1所示，其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。 图1.2.1 模拟调制法 2DPSK 信号的的键控调制法框图如图1.2.2所示，其中码变换的过程为将输入的基带信号差分，即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0” 时接相位0，当输入数字信息为“1”时接pi 。 图1.2.2 键控法调制原理图 1.3 2DPSK 信号的解调原理 2DPSK 信号最常用的解调方法有两种，一种是极性比较和码变换法，另一种是差分相干解调法。 码变换 相乘 载波 s(t) e o (t)
扬州大学供配电课程设计建威大厦商场10kV变电所电气设计
本科生课程设计 题目：建威大厦商场10kV变电所电气设计 课程：供配电工程 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1102 学号：111704222 姓名：浦健 指导教师：于照 完成日期： 2014年 6 月 28日 1
扬州大学水利与能源动力工程学院 供配电工程课程设计任务书 1．题目 1.7 建威大厦商场10kV变电所电气设计 2．原始资料 2.1 课题原始资料 各课题的工程概况及负荷详见工程图纸资料（另附）。 2.2 供电条件 （1）供电部门110/10kV变电所位于工程附近1.5km处，10kV母线短路电流为20kA，根据需要可提供给用户1路或2路10kV专线供电。 （2）采用高供高计，要求月平均功率因数不少于0.95。不同电价负荷，计量分开。如学校用电统一执行居民电价，公共建筑执行商业照明电价、非工业动力电价，工业企业生产用电统一执行大工业电价、职工生活用电执行居民电价。 （3）供电部门要求用户变电所高压计量柜在进线主开关柜之前，且第一柜为隔离柜。 2.3 其他资料 当地最热月的日最高气温平均值为38℃，年最热月地下0.8m处最高温度平均值为25℃。当地年雷暴日数为35天。当地地质平坦，海拔高度为100m，土壤为普通粘土。 3．具体任务及技术要求 本次课程设计共1.5周时间，具体任务与日程安排如下： 第1周周一：熟悉资料及设计任务，负荷计算与无功补偿、变压器选择。 周二：供配电系统一次接线设计，设计绘制变电所高压侧主接线图。 周三：设计绘制变电所低压侧主接线图。 周四：设计绘制变电所低压侧主接线图。 2
周五：设计绘制变电所电气平面布置图。 第2周周一：短路电流计算，高低压电器及电线电缆选择计算。 周二：编制设计报告正文（设计说明书、计算书）电子版。 周三：整理打印设计报告，交设计成果。 要求根据设计任务及工程实际情况，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，独立完成10kV变电所的电气设计（变电所出线部分设计分工合作完成）。设计深度应达到初步设计要求，制图应符合国家规范要求。 4．实物内容及要求 课程设计报告文本内容包括：1.封面；2.任务书；3.目录；4.正文；5.致谢； 6.参考文献； 7.附录（课程设计有关图纸）。 4.1 设计报告正文内容 （1）工程概况与设计依据 （2）负荷计算与无功补偿设计 （3）供配电系统一次接线设计 （4）变电所设计 （5）短路计算与高低压电器选择 （6）电线电缆选择 （7）低压配电线路保护设计 设计报告正文编写的一般要求是：必须阐明设计主题，突出阐述设计方案、文字精炼、计算简明，条理清晰、层次分明。（变电所出线部分内容各有侧重）设计报告正文采用A4纸打印。 4.2 设计图纸 （1）变电所高压侧电气主接线图（1张A3） （2）变电所低压侧电气主接线图（2～4张A3） （3）变电所电气平面布置图（1张A3） 设计图纸绘制的一般要求是：满足设计要求，遵循制图标准，依据设计规范，比例适当、布局合理，讲究绘图质量。（变电所出线部分内容各有侧重）设计图纸采用A3图纸CAD出图。与报告正文一起装订成册。
扬州大学电力电子课程设计
电力电子技术课程设计 班级建电1102班 学号 111705204 姓名傅亦舒 扬州大学能源与动力工程学院 二零一三年十二月
目录 第一章课程设计报告题目 (3) 第二章课程设计内容 (3) 第三章 BUCK变换器的工作原理 (3) 第一节电路原理图 (3) 第二节电路理想波形 (4) 第四章主电路的参数设置 (5) 第五章建立仿真模型 (6) 第一节直流降压斩波变换电路仿真模型图 (6) 第二节仿真结果 (6) 第六章仿真结果分析 (9) 第七章结论 (10) 第八章参考文献 (11)
第一章课程设计报告题目 Buck变换器研究。 第二章课程设计内容 1 主电路方案确定 2 绘制电路原理图、分析理论波形 3 器件额定参数的计算 4 建立仿真模型并进行仿真实验 6 电路性能分析：输出波形、器件上波形、参数的变化、谐波分析、故障分析等 第三章 Buck变换器的工作原理 第一节电路原理图 降压斩波电路的原理图如图a）所示。该电路使用一个全控型器件V，也可使用其他器件，若采用晶闸管，需设置使晶闸管关断的辅助电路。在图中，为在V关断时给负载中电感电流提供渠道，设置了续流二极管VD。斩波电路主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或蓄电池负载等。 如图a）： t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压uo=E，负载电流io按指数曲线上升。 t=t1时控制V关断，二极管VD续流，负载电压uo近似为零，负载电流呈指数曲线下降。
通常串接较大电感L 使负载电流连续且脉动小。 第二节 电路理想波形 由图b)中的V 的栅射电压G u 波形可知，在0=t 时刻驱动V 导通，电源E 向负载供电，负载电压E U =0，负载电流0i 按指数曲线上升。当1t t =时刻，控制V 关断，负载电流经二极管VD 续流，负载电压0U 近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小，通常串接L 值很大的电感。至一个周期T 结束，再驱动V 导通，重复上一周期的过程。当 c) 电流断续时的波形 E V + - M R L VD i o E M u o i G t t t O O O b)电流连续时的波形 T E i G t on t off i o i 1 i 2 I 1 I 2 t 1 u o O O O t t t T E E i G i G t on t off i o t x i 1 i 2 I 20 t 1 t 2 u o E M a) 电路
MATLAB课设报告
课程设计任务书 学生姓名：董航专业班级：电信1006班 指导教师：阙大顺，李景松工作单位：信息工程学院 课程设计名称：Matlab应用课程设计 课程设计题目：Matlab运算与应用设计5 初始条件： 1.Matlab6.5以上版本软件； 2.课程设计辅导资料：“Matlab语言基础及使用入门”、“Matlab及在电子信息课程中的应 用”、线性代数及相关书籍等； 3.先修课程：高等数学、线性代数、电路、Matlab应用实践及信号处理类相关课程等。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1.课程设计内容：根据指导老师给定的7套题目，按规定选择其中1套完成； 2.本课程设计统一技术要求：研读辅导资料对应章节，对选定的设计题目进行理论分析， 针对具体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析，画出程序设计框图，编写程序代码（含注释），上机调试运行程序，记录实验结果（含计算结果和图表），并对实验结果进行分析和总结。具体设计要求包括： ①初步了解Matlab、熟悉Matlab界面、进行简单操作； ②MATLAB的数值计算：创建矩阵矩阵运算、多项式运算、线性方程组、数值统计； ③基本绘图函数：plot, plot3, mesh, surf等，要求掌握以上绘图函数的用法、简单图形 标注、简单颜色设定等； ④使用文本编辑器编辑m文件，函数调用； ⑤能进行简单的信号处理Matlab编程； ⑥按要求参加课程设计实验演示和答辩等。 3.课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写，具体包括： ①目录； ②与设计题目相关的理论分析、归纳和总结； ③与设计内容相关的原理分析、建模、推导、可行性分析； ④程序设计框图、程序代码（含注释）、程序运行结果和图表、实验结果分析和总结； ⑤课程设计的心得体会（至少500字）； ⑥参考文献（不少于5篇）； ⑦其它必要内容等。 时间安排：1.5周（分散进行） 参考文献： [1](美)穆尔,高会生,刘童娜,李聪聪．MA TLAB实用教程(第二版) . 电子工业出版社,2010. [2]王正林,刘明．精通MATLAB(升级版) .电子工业出版社,2011. [3]陈杰. MA TLAB宝典(第3版) . 电子工业出版社,2011. [4]刘保柱,苏彦华,张宏林. MATLAB 7.0从入门到精通(修订版) . 人民邮电出版社,2010. 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
电力电子课程设计Boost变换器
电力电子技术课程设计 班级 学号 姓名
目录 一．课程设计题目 (2) 二．课程设计内容 (2) 三．所设计电路的工作原理(包括电路原理图、理论波形) .. 2四．电路的设计过程 (3) 五．各参数的计算 (3) 六．仿真模型的建立，仿真参数的设置 (3) 七．进行仿真实验，列举仿真结果 (4) 八．对仿真结果的分析 (6) 九．结论 (7) 十．课程设计参考书 (7)
一．课程设计题目 Boost 变换器研究 二．课程设计内容 1． 主电路方案确定 2． 绘制电路原理图、分析理论波形 3． 器件额定参数的计算 4． 建立仿真模型并进行仿真实验 6． 电路性能分析 输出波形、器件上波形、参数的变化、谐波分析、故障分析等 三．所设计电路的工作原理(包括电路原理图、理论波形) 分析升压斩波电路的工作原理时，首先假设电路中电感L 值很大，电容C 值也很大。当可控开关V 处于通态时，电源E 向电感L 充电，充电电流基本恒定为I1,同时电容C 上的电压向负载R 供电。因C 值很大，基本保持输出电压u ?为恒值，记为U O 。设V 处于通态的时间为on t ,此阶段电感L 上积累的能量为on t EI 1。当V 处于断态时E 和L 共同向电容C 充电并向负载R 提供能量。设V 处于断态的时间为off t ,则在此期间电感L 释放的能量为()off t I E U 10-。当电路工作于稳态时，一个周期T 中电感L 积蓄的能量与释放的能量相等，即 ()off on t I E U t EI 101-= 化简得 E t T t t t U off off off on =+=0
MATLAB全实验报告
《数学实验》报告 实验名称 Matlab 基础知识 学院 专业班级 姓名 学号 2014年 6月
一、【实验目的】 1.认识熟悉Matlab这一软件，并在此基础上学会基本操作。 2.掌握Matlab基本操作和常用命令。 3.了解Matlab常用函数，运算符和表达式。 4.掌握Matlab工作方式和M文件的相关知识。 5.学会Matlab中矩阵和数组的运算。 二、【实验任务】 P16 第4题 编写函数文件，计算 1! n k k = ∑，并求出当k=20时表达式的值。P27第2题 矩阵A= 123 456 789 ?? ?? ?? ?? ?? ，B= 468 556 322 ?? ?? ?? ?? ?? ，计算A*B,A.*B,并比较两者的区别。 P27第3题 已知矩阵A= 52 91 ?? ?? ?? ，B= 12 92 ?? ?? ?? ，做简单的关系运算A>B,A==B,A
P27第3题 >> A=[5 2;9 1];B=[1 2;9 2]; >>A>B >>A==B >>A> (A==B)&(A
扬州大学plc电气控制及可编程电气控制技术课程设计报告自动门
扬州大学水利与能源动力工程学院本科生课程设计 课程：电气控制及可编程控制器课程设计 专业：建筑电气与智能化 班级： 学号： 姓名： 指导老师：李新兵、蒋步军 完成日期：2014年6月27日
目录 一、任务书 (2) (一）.题目 (2) （二）.概况及控制要求 (2) 二、控制方式选择 (2) （一）.控制方式比较 (2) (二）.PLC型号的选择 (2) 1. 功能要求 (3) 2. 价格要求 (3) 3. 个人喜好要求 (3) 三、PLC编程思路分析 (3) （一）.实现方法 (3) （二）.方案比较 (4) 四、外部接线的设计 (4) （一）.I/O接线图 (4) （二）.控制流程 (5) 五、软件设计 (5) （一）.流程图 (5) （二）.梯形图 (6) （三）.指令语句 (7) 六、总结体会 (8) 参考文献 (9)
一、任务书 (一）.题目 自动门控制系统设计 （二）.概况及控制要求 在商店，银行等入口，经常使用感应自动门，有人出入时能够自动打开和关闭大门。 有人接近时，门应自动打开。 门打开后，应保持开状态，直到门的通道上已无任何人为止。 如果门的通道上已无任何人，门必须在很短的时间里自动关闭。 设置功能选择控制开关：○1常开，常关，自动三种状态；○21只能进，只能出。 门故障时，蜂鸣器发出报警信号。 二、控制方式选择 （一）.对于选用的控制方式比较 对继电控制，单片机控制，PLC控制进行比较 继电控制常常适用于高压电路且控制方式比较简单的电路中，设计复杂的开关过程 时电路复杂，且体积大，噪声大，门的开关不需要那么大的控制电路，编程也过于复杂，不能选用。 单片机的稳定性不好，门的控制要求一定的抗干扰性，安全性，不能选用。 Plc有小型化，稳定性好，编程简单的特点，故选用PLC控制。 (二）.PLC型号的选择 对于PLC型号的选择问题，则有以下几个方面要考虑：
matlab课程设计报告书
《计算机仿真及应用》课程设计报告书 学号：08057102，08057127 班级：自动化081 姓名陈婷，万嘉
目录 一、设计思想 二、设计步骤 三、调试过程 四、结果分析 五、心得体会 六、参考文献
选题一、 考虑如下图所示的电机拖动控制系统模型，该系统有双输入，给定输入)(t R 和负载输入)(t M 。 1、 编制MATLAB 程序推导出该系统的传递函数矩阵。 2、 若常系数增益为：C 1＝Ka ＝Km ＝1，Kr ＝3，C2＝0.8，Kb ＝1.5，时间常数T 1＝5， T 2＝0.5，绘制该系统的根轨迹、求出闭环零极点，分析系统的稳定性。若)(t R 和)(t M 分别为单位阶跃输入，绘制出该系统的阶跃响应图。（要求C 1，Ka ，Km ，Kr ，C2，Kb ， T 1，T 2所有参数都是可调的） 一．设计思想 题目分析： 系统为双输入单输出系统，采用分开计算，再叠加。 要求参数均为可调，而matlb 中不能计算未赋值的函数，那么我们可以把参数设置为可输入变量，运行期间根据要求赋值。 设计思路： 使用append 命令连接系统框图。 选择‘参数=input('inputanumber:')’实现参数可调。 采用的方案： 将结构框图每条支路稍作简化，建立各条支路连接关系构造函数，运行得出相应的传递函数。 在得出传递函数的基础上，使用相应的指令求出系统闭环零极点、画出其根轨迹。 通过判断极点是否在左半平面来编程判断其系统是否稳定。 二．设计步骤 （1）将各模块的通路排序编号
（2）使用append命令实现各模块未连接的系统矩阵 （3）指定连接关系 （4）使用connect命令构造整个系统的模型 三．调试过程 出现问题分析及解决办法： 在调试过程出现很多平时不注意且不易寻找的问题，例如输入的逗号和分号在系统运行时不支持中文格式，这时需要将其全部换成英文格式，此类的程序错误需要细心。 在实现参数可调时初始是将其设为常量，再将其赋值进行系统运行，这样参数可调性差，后用‘参数=input('inputanumber:')’实现。 最后是在建立通路连接关系时需要细心。 四．结果分析 源代码： Syms C1 C2 Ka Kr Km Kb T1 T2 C1=input('inputanumber:') C2=input('inputanumber:') Ka=input('inputanumber:') Kr=input('inputanumber:') Km=input('inputanumber:') Kb=input('inputanumber:') T1=input('inputanumber:') T2=input('inputanumber:') G1=tf(C1,[0 1]); G2=tf(Ka*Kr,[0 1]); G3=tf(Km,[T1 1]); G4=tf(1,[T2 1]); G5=tf(1,[1 0]); G6=tf(-C2,1); G7=tf(-Kb,1); G8=tf(-1,1); Sys=append(G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8) Q=[1 0 0;2 1 6;3 2 7;4 3 8;5 4 0;6 5 0;7 4 0;8 0 0;]; INPUTS1=1; OUTPUTS=5; Ga=connect(Sys,Q,INPUTS1,OUTPUTS) INPUTS2=8; OUTPUTS=5; Gb=connect(Sys,Q,INPUTS2,OUTPUTS) rlocus(Ga)
扬大课程设计报告-C语言子集编译器
扬州大学编译原理课程设计 题目C语言子集编译器 班级 学号 姓名 成绩
扬州大学信息工程学院 一、课程设计目的 通过编译原理课程设计，加深对课堂中所讲授的内容的理解，设计一个具有词法分析、语法、语义分析、错误处理的综合程序。进一步掌握编译程序常用实现的方法和技术，使学生初步具有研究、设计、编制和调试编译程序的能力。 二、课程设计题目 实现一个简单的编译器 三课程设计要求 1.实现一个C语言子集或Pascal语言子集的编译器，工具任选。 2.要求实现的功能：翻译+,-,*,/四则运算表达式及布尔表达式，翻译包 含if语句，while语句及do-while语句及相互间的嵌套。 四、课程设计语言及选用工具 选用语言：Java 工具Eclipse 五、课程设计方法 1，本课程设计的数据结构 设计过程中用到的栈： static Vector
matlab学习心得体会(精选3篇)
matlab学习心得体会（精选3篇） matlab学习心得体会一:matlab学习心得matlab中有丰富的图形处理能力,提供了绘制各种图形、图像数据的函数。他提供了一组绘制二维和三维曲线的函数,他们还可以对图形进行旋转、缩放等操作。matlab内部还包含丰富的数学函数和数据类型,使用方便且功能非常强大。 本学期通过对matlab的系统环境,数据的各种运算,矩阵的分析和处理,程序设计,绘图,数值计算及符号运算的学习,初步掌握了matlab的实用方法。通过理论课的讲解与实验课的操作,使我在短时间内学会使用matlab,同时,通过上机实验,对理论知识的复习巩固实践,可以自己根据例题编写设计简单的程序来实现不同的功能,绘制出比较满意的二维三维图形,在实践中找到乐趣。 matlab是一个实用性很强,操作相对容易,比较完善的工具软件,使用起来比较方便,通过操作可以很快看到结果,能够清晰的感觉到成功与失败,虽然课程中也会出现一些小问题,但是很喜欢这门课程。 matlab学习心得体会二:matlab学习心得(463字) 学习matlab是听说它是一个功能强大的数学软件,但是正被微积分的计算缠身,听说有一个高级的计算器当然高兴,以后可以偷懒了,当然现在不能偷懒。听说关于自动化的计算特别复杂,如果有一种软件能帮忙解题,那是一种极大的解脱,有益于缩短研究时间。目前我只知道有三种数学软件,都是国外的,没有国内的,差距挺大的。matlab学起来挺顺手的,比c语言简单。但是深入学习的时候却困难重重,因为很多知识都没有学习,就算知道那些函数,也没有什么用处。老师布置的作业难度大,写一篇实验,大一什么都不会,写一篇这种论文谈何容易。最多也就会一些数值计算、符号计算、简单绘图,根本不会什么实验。 学习matlab体会最多的是这个软件的功能强大,好多数学题都被轻易的解出。但是有一点遗憾,不知是我不会用,还是它没个功能,已知空间的电荷分布,求空间的电场分布。其中电场分布是无法用函数表达式表示。我知道计算机肯定可以实现,但是这个软件能不能实现就不知道了,我看过许多资料,但是在这方面没有提到相关信息。 总之,这个软件功能强大,不知什么时候国内才有类似的软件。 matlab学习心得体会三:学习matlab的心得(817字) 这是我在学习的过程中的一些技巧,或许对你有帮助,可能字数不你能满足你的要求,但是绝对是精华。
扬州大学课程设计报告
求一个延时设计电路 该设计电路要求为： 1、当接通开关，输出端立刻输出一个高电平（+12V左右） 2、当开关断开时，输出端的高电平消失 3、在开关首次断开的在6分钟内，开关接通时电路仍然输出低电平，和没接通一样 选用普通的电路元件即可，不用单片机程序控制，如果谁知道请告诉我一下，很感谢，这个电路我想好久了，一直没想出，心里挺急的，急切盼望能得到回复，谢谢！ 这是典型的空调机再启动保护电路，也可以用于电冰箱再启动保护， 同样可以用于抽湿机的再启动保护、冷库压缩机保护。 过去都是用继电器逻辑电路来实现，延时用气囊延时继电器，改革开放前国内就正式生产，现在产量少很多，依然有生产。用电容-电阻延时电路，加上分立元器件的电子逻辑电路也可以满足要求。 这是最基础的时间顺序控制，简称时序电路。一般的单片机仿真器、编程器要一千元以上一套，也可以自制简易的仿真、编程电路板。用单片机编写程序最容易；自己独立重新设计基础电路才能真实提高基础能力。这类控制如果用通用数字集成电路，无非就是RS触发器、JK触发器、D触发器、锁存器、逻辑门。一般在工业基础稍好一点的地区，在机电批发市场、在机电五金商铺集中地段，常常能见到用低压电器、继电器、接触器、开关、按钮等等组装电气控制柜的铺面，你可以去交钱学习，可以到书店查找基础书籍，可以上网搜索下载相关资料。本人为你设计了一个基础的电路，要一个常开手动按钮启动、一个常闭手动按钮关闭、一个有两组独立的常开触头的继电器、二个三极管、两个电解电容器、四个电阻、一个二极管。你自己设计的时候，先去熟悉最基础的，由一个常开手动按钮启动、一个常闭手动按钮关闭、一个有一组独立的常开触头自锁的继电器构成的最小控制器，然后将手动按钮启动通过电阻-电容记快充电、慢放电、记忆保持三极管开关控制继电器；继电器吸合后有一路电阻-电容记慢充电、慢放电、记忆保持三极管开关，反馈到前面旁路前面的三极管基极。更进一步，是将启动按钮上电用一个新增独立的继电器吸合，启动按钮施放时候，使另一个新增独立的继电器吸合，再组合修改线路后，就完全达到你的要求耶。 推荐一下烟雾和气体传感器 几十年前流行过可燃气体传感器，因为一沾油烟就失效，骗钱的玩意，基本上都停产啦，市场没有需要。 其基本结构就是一个网罩，里面一个加热丝、一个贵金属接触非明火燃烧丝而已。外围电路就一个直流电桥和放大器哟。 燃气灶安全保障要依靠双针结构，一个点火，一个是热电偶，如果火被吹灭了不加热，热电偶没有输出，电磁线圈失去电流，电磁阀就关闭“出气”。 火灾报警最简单的是像电视机遥控器那样，红外光电检测浓烟，太迟钝。 实用的是离子感应，同位素、电离室、灵敏放大器构成。 上面说的每一项都不是个人玩得转地，你就歇着吧。 煤气公司使用的车载气相色谱仪器检测可燃气体，仪器的价格是一百万元人民币以上呢。
matlab音频降噪课程设计报告
matlab音频降噪课程设计报告
燕山大学 医学软件课程设计说明书 题目：基于MATLAB巴特沃斯滤波器的音频去噪的GUI设计 学院（系）：电气工程学院 年级专业： 13级生物医学工程 2 班 学号： 130103040041 学生姓名：魏鑫 指导教师：许全盛 1
院（系）：电气工程学院基层教学单位：生物医学工程系 学号130103040041 学生 姓名 魏鑫 专业（班 级） 13级生 物医学 工程2 班 设计 题目 基于MATLAB音频去噪的GUI设计设 计 技术参数通带截止频率fp=2700;阻带截止频率fs=3000;采样频率FS=48000; 通带衰减不大于1dB;阻带衰减不小于10dB; 设计要求1.实现用MATLAB导入音频； 2.对音频进行频谱分析； 3.设计滤波器去噪并对含噪信号进行滤 2
波并进行功率谱分析； 4.设计能实现上述功能的GUI； 工作量1.完成音频录入及频谱分析相关程序的编写与调试； 2.设计滤波器去噪； 3.用MATLAB软件做GUI界面的设计； 工作计划11.21-11.24 MATLAB软件中GUIDE 工具箱的使用 11.25-11.29 各处理算法模块的编程实现 11.30-12.1 整体程序联调 12.2 撰写课程设计说明书,答辩 参考资料 1. 陈怀琛吴大正 MATLAB及在电子信息课程中的应用[M] 北京电子工业出版社 2006. 章节2.4； 2. 陈亚勇 MATLAB信号处理详解[M] 北京：人民邮电出版社 2000. 第十 3
章； 3.张康刘雅基于Matlab的巴特沃斯 数字低通滤波器的设计[J] 计算机与现代化 2007年 12期 98-100页 指导 教师签字许全盛 基层教学单 位主任签字 彭勇 目录 一、设计目的意义 (1) 1.1绪论 (1) 1.2设计目的 (1) 1.3意义 (1) 二、设计内容 (2) 2.1 设计原理 (2) 2.2 设计内容 (2) 三、设计过程及结果分析 (3) 3.1 设计步骤 (3) 4
扬州大学电力电子技术课程设计报告
电力电子技术课程设计 Buck变换器研究 班级建电1102 学号111705206 姓名黄伟 扬州大学信息工程学院建筑电气与智能化 二零一三年12月
目录 一．工作原理 (3) 二．实验电路 (3) 三．参数计算 (4) 四．仿真模型 (4) 五．仿真实验 (5) 六．电路性能分析 (6) 七．总结： (8) 八．故障排除 (8) 九．参考文献 (9)
Buck 变换器研究 一．工作原理 直流降压斩波变换电路产生一个低于直流输入电压Ud 的平均输出电压Uo 。假定开关时理想的，则脉冲的瞬时输出电压决定于开关的通断状态。如下图所示。 根据开关占空比可计算平均输出电压为 d d s on s on on d s s o s o DU U T t T t dt t dt U T dt t t u T U ==+== ???)00(1)(10 或表示为 )()(on s o on O d t T U t U U -=- D T t U U s on d o == 所以改变触发脉冲的占空比即可改变输出电压的大小，达到直流降压的目的。 二．实验电路 在连续导电的工作模式中，当输入电压一定时，输出电压与开关的占空比成线性关系，而与任何其他电路参数无关，其理论实验电路如下图所示：
理论上预期的波形为： 三．参数计算 电路额定参数计算为：直流电源电压100v C=0.001*10^-3 UF L=100mH R=1 Pulse的参数设置：幅值为1V，周期0.001s，脉冲宽度50% 四．仿真模型 根据原理图，同时查看了常用matlab器件之后，熟悉了各种表测量参数的方法在simulink上面绘出电路模型图为。参数的设置同参数计算。
- 扬州大学火灾报警课程设计
- 扬州大学PLC课程设计自动门
- 扬州大学电力电子技术课程设计报告
- 扬州大学数电课程设计
- 扬州大学 MATLAB 课程设计 变压器
- 扬州大学2014版本科专业培养方案
- 扬州大学-模电课程设计-信号发生器
- 扬州大学办公大楼综合布线课程设计
- 扬州大学课程设计报告
- 扬州大学大学物理实验总结讲解
- 扬州大学暖通空调课程设计
- 扬州大学供配电工程课程设计报告
- 扬州大学操作系统实验报告书
- 扬州大学本科生毕业设计开题报告
- 扬州大学PLC课程设计
- 扬州大学供配电课程设计
- 扬州大学供配电课程设计
- 扬州大学网络课程设计报告
- 扬州大学plc电气控制及可编程电气控制技术课程设计报告自动门
- 扬州大学操作系统实验报告书