上海電力學(xué)院電路輔助設(shè)計報告(最新完整精華版)

1、上海電力學(xué)院本科課程設(shè)計電路計算機(jī)輔助設(shè)計院 系:wrrv of¥a電氣工程學(xué)院第1頁專業(yè)年級（班級）：學(xué)號:學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 成 績:教師評語:1#12目錄仿真實(shí)驗(yàn) 仿真實(shí)驗(yàn) 仿真實(shí)驗(yàn) 仿真實(shí)驗(yàn) 仿真實(shí)驗(yàn) 仿真實(shí)驗(yàn) 仿真實(shí)驗(yàn) 仿真實(shí)驗(yàn)二階電路響應(yīng)的三種情況及特點(diǎn) 互感電路仿真設(shè)計 二端口網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 對稱三相交流電路仿真設(shè)計 節(jié)點(diǎn)電壓法分析電阻電路 非正弦周期電路仿真設(shè)計 戴維南定理仿真設(shè)計 直流或正弦激勵下的一階電路的響應(yīng)2024273134第 # 頁仿真實(shí)驗(yàn)1二階電路響應(yīng)的三種（欠阻尼、過阻尼及臨界阻尼）情況及特點(diǎn)、仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過RLC電路的放電過程，認(rèn)識二階電路響應(yīng)的

2、原理。2、觀察、分析二階電路響應(yīng)的三種狀態(tài)軌跡及其特點(diǎn)，以加深對二階電路響應(yīng)的認(rèn)識 與理解。3、熟練運(yùn)用multisim分析二階電路、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)例設(shè)開關(guān)閉合前電容原理：如圖1通過RLC串聯(lián)電路的放電過程研究二階電路的響應(yīng)。 已帶有電荷，t=0時開關(guān)閉和,Uc(0)由 KVL得Ucc-dUc,URRidt RUo，iL(0 )0Ur Ul 0RCdtLdt(1)(2)(3)第5頁得微分方程特征方程為RLpUc dt2d2R du LcdtucLC(4)十u10 ,特征根為LCPl,2(5)R 2佢 時，電路過渡過程的性質(zhì)為過阻尼的非振蕩過程。Yc時，電路過渡過程的性質(zhì)為臨界阻尼的非振蕩過程。當(dāng)

3、R 2£時，電路過渡過程的性質(zhì)為欠阻尼的振蕩過程。電路如圖2,開關(guān)S在t=0時打開，換路前電路處于穩(wěn)態(tài)。試求R值分別為400Q ,195 Q ,50Q時，電容電壓Uc的值。分析:斷開開關(guān)后,-h20VMl由式（1）（2）得電路微分方程d2Ucdt2如丄Uc 0L dt LCUc(0 ) Uc(0 )10VR=400Q時，（R 5）2* 為過阻尼狀態(tài),根 為 p1,2202.5 J202.52 10000Pi378.586P2 =-26.414C rL 378.586trL 26.414k,Uc(t)0.75e10.75e V（2）當(dāng)R=195 Q時，（R 5）2年 為臨界阻尼狀態(tài),特

4、征根p1,2100uc(t)10(1 100t)e 100tV（3）當(dāng)R=50 Q時，（R 5）2年 為欠阻尼狀態(tài),特征根p1,227.5 j96.144Uc(t)ke t sin(27.5d 96.144arcta n74.04Uo1001010.496.144Uc(t)10.4e 27'5tsin(96.144t74.04 )V三、仿真實(shí)驗(yàn)(1 )過阻尼狀態(tài)仿真，仿真電路圖為圖3，開關(guān)斷開后電容電壓波形圖為圖4J1A/a.- AJ_V1 20 VLr? Lr3 - .一 尹口>4UUI1 .I -KSC1丿翟二仝-lini 豈 VA5lTr IjaEdge；SLLI Lj -

5、 h ''口 Fbl：uVryize IIUIU II Mlh . I iNCTd CHoTTfll ASoaka. B y puv.<L'iv»: Q I. AC II u Hjac jI lOOK pw«.<Dlv I: OIs jlamj I®刃5 I1' J I2)臨界阻尼狀態(tài)仿真，仿真電路圖為圖5,開關(guān)斷開后電容電壓波形為圖J1A:：R1 ；：Wv-5n .VI -2oy,- LH?kHd :藥 O: >13S0xsciBftTr .-.h和'壬InL 1k5«- CT:=1WFn- n

6、m o OLrj £- OgQ c-1 (_IS 舊*>' i. Cl ；LbIII I ni IL' 7 IUluULj 7 口 .QOQ 7口ngryi & Id n VAjNT -nZiGe：. iUOH h->0- 口*、 DLiZi llAJcil IQ./A JI A/D -3Ts- nCl iaiTi&l K= LI. JU 7小2S* I，I-: a ij Q nr&c-iTirGOr匚7|_|:孑 1 T_ I I 嚴(yán) J bI 七T I ijTy|-i 6 |rJOi-. gg(3 )欠阻尼狀態(tài)仿真，仿真電路圖為

7、圖7,開關(guān)斷開后電容電壓波形為圖:A :;:w-":;；5C ；-VI?ri VLI111Cl:Z：=1JUUuk圖7Tiri?e UrOUU S n.rno e 0.300 elUrCCIJ V m.nrrj v 0.000 VT-Tlft"二匚hz叭rial冋制匚：20 V/DivY pn名舊 V); O 匚h才HAI P吋g： 5 yP*vpQ=.(pi7： n心 0 iiruci I Trm=-HCZliIL-'-bvbI QVI I 仃匚0 sLig. mut Autezill【Mona四、理論分析與仿真結(jié)果的對比分析1、運(yùn)用multisim 分析二階電路

8、時，電路圖注意接地。2、觀察、分析二階電路響應(yīng)的三種狀態(tài)軌跡及其特點(diǎn)，要觀察開關(guān)動作之后，電容電 壓所顯示的波形，并分析：當(dāng)過阻尼時，為非振蕩放電；當(dāng)欠阻尼時，為振蕩放電，由于電阻的阻尼作用，振蕩逐漸衰減；而，當(dāng)電路處臨界阻尼時，也為非振蕩放電，但是，是介于 過阻尼和欠阻尼，非振蕩與振蕩放電之間.3、仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的臨界阻尼、過阻尼、欠阻尼三種狀態(tài)符合理論結(jié)果特別是對于其臨小結(jié)：通過本次實(shí)驗(yàn)，我對書本上二階電路的知識有了進(jìn)一步的理解,界阻尼、過阻尼、欠阻尼三種狀態(tài)有了更深的體會,認(rèn)識到電路具體處于什么狀態(tài)要根據(jù)電路的實(shí)際情況具體問題具體分析,而不能按照書上的公式生搬硬套,相信本次試驗(yàn)對我今后的

9、學(xué)習(xí)會有一定的積極作用。仿真實(shí)驗(yàn)2互感電路仿真設(shè)計、仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解互感現(xiàn)象及同名端的概念，牢固掌握互感電壓、電流的計算。2、掌握耦合電感的連接及去耦合后等效電路。3、驗(yàn)證去耦合前后等效電路的正確性。4、熟練掌握用multisim仿真互感電路。、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)例原理：同名端定義：它是分別位于兩個互感線圈中的一對端子，當(dāng)電流分別從這對端子流入（或流出） 線圈時，在兩個線圈中產(chǎn)生的磁通方向一致。電流方向與它產(chǎn)生的磁通方向可以用右手螺旋定則來確定。互感電路分析：互感消去法只適用于互感線圈具有公共節(jié)點(diǎn)的電路，將含互 感的電路等效變換為無互感的電路。一般有6種情況：1、串聯(lián)順接，如圖1其等效電感Leq

10、L,L2 2M(1)第11頁2、串聯(lián)反接，如圖 2其等效電感LeqLi L2 2M(2)3、并聯(lián)順接，如圖其等效電感Leq4 M 2Li L2 2M(3)4、并聯(lián)反接，如圖 4La(4)2其等效電感LeqL丄2 M2L1 L2 2M5同名端連在一起的T型連接，如圖5乙H5圖5其去耦等效電路如圖 643圖66異名端連在一起的T型連接，如圖723圖7其去耦等效電路如圖 8實(shí)例：求如圖9所示一端口電路的戴維南等效電路。已知:LiL2 105 , RiR2 6 ,ui 60sin( t)V。十 i'uQ31唧分析:對原電路進(jìn)行去耦等效，得到如圖10所示電路第13頁5J?i £ y-s

11、* < 一 皿、y<3»<；6 ->_1g«"vTo圖10由U160 0 ,則開路電壓為UocR2j MU1= 60R1 R2 j (L1 M) j M 12 j10030 0 (V)圖11第15頁等效阻抗為Zeqj (L2 M)(R2 j M) R1 j (L1 M )R1R2j L13j7.5()Zeq8.07775 68.199(L1L2102 f0.03183150.01591552 f0.5仿真實(shí)驗(yàn)1、求開路電壓Uoc。L Ld ；=DJJ153155t1R3 : : L3 ：;巫1陰口也分別求原電路Uoc1及其去耦等效電路的 U

12、oc2，如圖11V3M(IInn?BilBM AC JOMOhm :亠 ISO HzR4£0去耦等效電路結(jié)論1 :由仿真實(shí)驗(yàn)知Uoc1=Uoc2=302求短路電流驗(yàn)證原電路與其去耦等效電路的Uoc相同。I sc。原電路isc1與其去耦等效電路isc2。如圖 12-LIC-tTfI=0.03W31HO.O3t031H'fit*Vrm<fi:;/y bo Hz ;FULI 12 0.51c-0090hm_T1;JIIj;:R3AA/V bHV3由仿真實(shí)驗(yàn)知:原電路:L3 : : : : : 0.015915511:L4 ：_ VwW0.015915511U5 JsC? ：；

13、：AC 1 e 41090 hrtr去耦等效電路圖12H4bU|iscj |iscd3.7143、求Uoc與Isc的相位差如圖13，圖14:Fd :fifr :LI ' ： -0.B31B31H_T1:y.GQyrins ； ； ： ： IJ k L ：；-溜辭平：；泣葩:；30.000：R3 ：AWen;息:工；H0I.B159155H:L4：0.0159155HtA&40Mefmrucl2S<?1©'60 Vine50 He ITSL怎:*” M 加 *1 借 H3714Isc2AC leJOOOhm第11頁圖13I iEKt. U liclCsuH

14、 I1Ti looni-RqL； rvi IL A J i' If 'fLervei:n"v"Type Imingj |z口u|陌5&|丄舊匕Jl nJT hme1.Z3O s 丄am t曰4口 prhsChkannol_A"3.33 mV 34,"3 V -4口 .aas. V7-13.MT IriV -4, 口 g VTlp-|-rib.Jr>CiCl->:iriP -nP AChb M irx?i fScair; mX pos.口y pcre. (ptv) : oY pM.: 口IsHaciciHs | 5 11

15、 AC II |dc 匸'AC If ODC J - F圖14結(jié)論2:由仿真實(shí)驗(yàn)：知3.84ms4 求 Zeq。360T3.84T503601069.12ZeqUoc1 sc303.7148.0775 69.12四、理論分析與仿真結(jié)果的對比分析1、Zeq存在誤差，誤差大小8.077758.077758.0775 100%0.003100，可以忽略存在誤差，誤差大小68.199 69.1268.199100%1.3500，在允許范圍內(nèi)仿真結(jié)果與理論值基本吻L、C形式。注意仿真的時候,2、分析知道原電路與其去耦等效電路計算結(jié)果解相同,合。3、互感電路去耦合時注意同名端的判斷。4、在仿真電路

16、中，電感和電容的參數(shù)也要轉(zhuǎn)化成 變比要計算準(zhǔn)確。小結(jié)：通過本次仿真實(shí)驗(yàn)，加深了我對互感現(xiàn)象的認(rèn)識，熟練掌握了去耦等效電 路的計算。在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了問題，經(jīng)過與同學(xué)探討，向老師請教，得到了很好地解決。同時 也提醒我學(xué)會把課本知識與實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，才能更好的學(xué)好知識。仿真實(shí)驗(yàn)3二端口網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解二端口網(wǎng)絡(luò)的概念和端口條件。2、掌握二端口網(wǎng)絡(luò)的 丫參數(shù)、Z參數(shù)、T參數(shù)方程，測量計算開路阻抗參數(shù)、短路導(dǎo) 納參數(shù)、傳輸參數(shù)等。3、驗(yàn)證等效二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)與級聯(lián)的兩個二端口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)之間的關(guān)系。4、學(xué)會用multisim分析二端口網(wǎng)絡(luò)。、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)例原理： "Fizz圖1端

17、口條件：具有兩對引出端鈕的網(wǎng)絡(luò)如圖1所示，其中一對用1、1表示，另一對用2、2表示，如果每一對端鈕都滿足從一端流入的電流與另一端流出的電流為同一電流的 條件時，則將這樣一對端鈕稱為端口。否則只能二端口網(wǎng)絡(luò)：只有滿足端口條件的四端網(wǎng)絡(luò)才可稱為二端網(wǎng)絡(luò)或雙口網(wǎng)絡(luò)。 稱為四段網(wǎng)絡(luò)。1、參數(shù)方程和短路導(dǎo)納參數(shù)假設(shè)兩個端口的電壓 U1、U2為已知，則利用替代定理將它們當(dāng)作外施的獨(dú)立電壓源。11I2寫成矩陣形式11212U1121U7222U211U112U 22lU122U 21112U12122U211122122為22端短路時，端口,0為2 2端短路時，端口2 0-為11端短路時，端口 10-為1

18、1端短路時，端口 2UU1 01 1處的輸入導(dǎo)納。1與2 2之間的轉(zhuǎn)移導(dǎo)納。2處的輸入導(dǎo)納。U1U22 2與1 1之間的轉(zhuǎn)移導(dǎo)納。2、參數(shù)方程和開路阻抗參數(shù)設(shè)如圖1所示的二端口網(wǎng)絡(luò)2是已知的，參數(shù)也可利用替代定理將它們當(dāng)作外施的獨(dú)立電流源。 根據(jù)疊加定理, 電壓之和。即1U1、U2就分別等于每個獨(dú)立電流源單獨(dú)作用下產(chǎn)生的U111 112 21U2寫為矩陣形式U1U221112111211222112122122212 122 2U1U2U1為2 2端開路時，端口為1 1端開路時，端口為1 1端開路時，端口1 0U2為1 1端開路時,端口U11 1處的輸入阻抗。2 2與1 1之間的轉(zhuǎn)移阻抗。1

19、1與2 2之間的轉(zhuǎn)移阻抗。2 2處的輸入阻抗。1 0參數(shù)方程和傳輸參數(shù)U2CU2寫為矩陣形式U1U2DU2U1U22 2端開路時，1 1端與2 2端的傳輸電壓比（無量綱）為02 2端開路時,端口 1 1與2 2之間的開路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納，S;U1為2 2端短路時，端口 1 1與2 2之間的短路轉(zhuǎn)移阻抗QU2為2 2端短路時，1 1端與2 2端的傳輸電流比（無量綱）4、參數(shù)與二端口級聯(lián)一 -V*O-.R Pg07圖2U2 0第1 頁2.當(dāng)兩個無源二端口 1和2按級聯(lián)方式連接后，它們構(gòu)成了一個復(fù)合二端口，如圖 設(shè)二端口 1和2的參數(shù)分別為U2U1U2則應(yīng)有U1(8)由 U1 U1 , U2U1 , U2U

20、2,(9)U1U1U2U1U2U2U2(10)1其中1為復(fù)合二端口的1參數(shù)矩陣，與二端口參數(shù)矩陣關(guān)系為(11)DCCB(12)實(shí)例：求如圖3所示二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、參數(shù)、參數(shù)。分析：對于圖2 Ci圖33所示二端口應(yīng)用結(jié)點(diǎn)電壓法0.2U1參數(shù)為對于U1U1-U4參數(shù)有0.50.450.5U10.25U213)參數(shù)為4u10.50.450.250.50.50.50.450.250.50.250.51U2025 s0.53.64 13.27 10.45U10.5U 21.82 23.64 2(14)(15)0.452(17)第1 頁(18)詈U2U110.53.641.823.27對于參數(shù)有竺U0.45

21、0.45(參數(shù)為3.642)20(19)0.50.450.25U 2106(20)1020911910(21)(26)第1 頁36參數(shù)與二端口級聯(lián)1,將圖參數(shù)4所示二端口作實(shí)例：將圖3所示二端口作為如圖 2所示的二端口為如圖2所示的二端口 2，二端口 1和2如圖2聯(lián)接，求聯(lián)接后i；十述-20由式（22）知二端口1的傳輸參數(shù)1020911369109(22)對二端口 2分析:(23)U1U2U2 2(24)傳輸參數(shù)(25)由式（11）1091136三、仿真實(shí)驗(yàn)1 、求參數(shù)，仿真實(shí)驗(yàn)過程如圖5.圖6所示1111.000me le-OCOOhm：R2 ：vw-40J=V1 =-2 VR14QII -

22、 .2 MhoLR311 U1=丄 0.5U2 0 20.921U1U2 02C.SOODC1 e-0D9DhmR2 .A/W4n吟DGUi 00.451 e'OOSOhm R 4- <1UQaIV-V20.50.2522 U2U1=-0.50 2結(jié)論1:經(jīng)仿真實(shí)驗(yàn)測得參數(shù)與理論值一致-1U1 ' 'Iv DC loirtbhm圖711 522第25頁.2 Mho6.545TLJ2 DC lOMOhmR3 2Q-:進(jìn) 3.63656.5453.2725U2DC -lOMOhmU112 23.6361.818U222 27 273=£3.63650 2結(jié)論

23、2:經(jīng)仿真實(shí)驗(yàn)測得參數(shù)與理論值比較,實(shí)驗(yàn)值在四舍五入取值后與理論值吻合。3、求參數(shù)。仿真實(shí)驗(yàn)過程如圖 9，圖10aU&10（I&2）01.8C ut0.55110 1.836U3R2DC 10-0090111*1V-I 2 VFM 緯C3R3 2012j.600U1=2 u2 0 0.9209=丄U2 0 =贏109圖102第1頁結(jié)論3 :經(jīng)仿真實(shí)驗(yàn)測得參數(shù)與理論值比較，結(jié)果一致。4、級聯(lián)仿真先仿真測得如圖4所示二端口 2的傳輸參數(shù)，仿真過程如圖11,圖12第29頁DC 1e-0090hm= = V1 ；：；：；：2.000U4DC lOMOhm二 2V 圖110.222結(jié)論4

24、:經(jīng)仿真實(shí)驗(yàn)測得參數(shù)與理論值比較，結(jié)果一致U2DC iOMOhm仿真實(shí)驗(yàn)測得二端口1和2級聯(lián)后的參數(shù)，如圖13,圖14aU（&）2 101.890.55111.83602 0U10U2 01.44G0.72U2 01.44結(jié)論5:驗(yàn)證了級聯(lián)后102010=91136910991136第35頁四、理論分析與仿真結(jié)果的對比分析1、經(jīng)仿真實(shí)驗(yàn)測得二端口網(wǎng)絡(luò)的丫參數(shù)、Z參數(shù)、T參數(shù)與理論值基本一致。2、驗(yàn)證了等效二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)與級聯(lián)的兩個二端口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)之間的關(guān)系為3、注意仿真實(shí)驗(yàn)中，各個測量數(shù)值的含義，極易混淆。小結(jié)：通過本次仿真實(shí)驗(yàn)，加深了對二端口網(wǎng)絡(luò)的端口條件，熟練了對二端口網(wǎng)絡(luò)

25、的 參數(shù)、Z參數(shù)、T參數(shù)的計算，深刻理解了二端口之間的聯(lián)接方式，特別時等效二端口網(wǎng)絡(luò) 的傳輸參數(shù)與級聯(lián)的兩個二端口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)之間的關(guān)系。在本次實(shí)驗(yàn)中溫習(xí)了二端口網(wǎng)絡(luò)的知識，也發(fā)現(xiàn)了對課本知識概念不清晰等問題，在實(shí)驗(yàn)中與同學(xué)互相探討和向老師請教， 出現(xiàn)的問題都得到了較好的解決。仿真實(shí)驗(yàn)4對稱三相交流電路仿真設(shè)計、仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、明確對稱三相交流電路的概念，清楚對稱三相電路在不同連接方式下，相電壓與 線電壓、相電流與線電流的關(guān)系。2、掌握對稱三相交流穩(wěn)態(tài)電路的抽單相分析方法。3、掌握對稱三相電路的有功功率計算和測量。4、熟練multisim軟件設(shè)計三相交流穩(wěn)態(tài)電路，會處理和分析數(shù)據(jù)。、實(shí)驗(yàn)原理及

26、實(shí)例原理:對稱三相電路指的是電源和負(fù)載都對稱的三相電路。電源對稱指的是三相電源頻率和幅值相等，初相依次相差120 ;負(fù)載對稱指的是三相負(fù)載完全相等。AoBiXTL 、線電壓與對應(yīng)的相電壓相等負(fù)載三角形連接:30罷C30（1）%圧CA30C0負(fù)載星型連接：UV3U30U C30（2）UcV3Uc30線電流與對應(yīng)的相電流相等。對稱三相電路典型的分析方法是求出它的一相等效電路，再根據(jù)三相之間的相序關(guān)系, 寫出其他兩相的結(jié)果。三相電源發(fā)出的有功功率或負(fù)載吸收的有功功率， 有功功率計算公式：等于各相有功功率之和。 對稱三相電路的3U ph ph cos p P 3UII cos p其中，Uph、 ph是

27、相電壓和相電流，U1、 1是線電壓和線電流。P是指相電壓與對應(yīng)的相電流之間的相位差。測量三相電路的有功功率有三表法和兩表法。兩表法：三相三線制電路，不論負(fù)載對稱與否，可用兩個功率表測量三相功率。Ao圖2兩個功率表的讀數(shù)和就是三相總功率。實(shí)例:如圖3所示對稱三相電路，已知 U 220 0 ,10j10。求三相負(fù)載總有功J3分析：將該電路化為對稱三相先計算其中一相電路，如圖4Uc三、仿真實(shí)驗(yàn)10120120V3U22031 、仿真10220 010J0 J333324533 血16533/2 7510301203010 j10120cos 1cos 24522022030 V22OJ39011/6

28、151/6 105220a/3 332 COS30454602.656W22o73cos( 90 180) 7517177.344W24602.656 17177.34421780W實(shí)驗(yàn)按如圖5所示電路測量各個值¥Z?0 Vnrwt30 lit ；：廳 ：R1- ion ：.：'IISAG IDI/IOhm誦2加 VritK 50 He : :.W :； ll AG leOWOhm- L r?-:Sicn:L . b d ._F.y. 一: 23) Vrms-50転：；： :伽；：1144G.ti&9AG loWOhm圖5第2頁結(jié)論1： U11J626.944220

29、J3381.051 Vc 33/2 46.669 即仿真實(shí)驗(yàn)測量值與理論值結(jié)果一致2、按如圖6所示電路兩表法測總有功功率第2頁SOHr n-AC 1vWf»h«tWAC -ICIrtiWwnfnrtnrvor.igfi1 1 1 1 1 :丄1- IJ:in-:即w卩* ； WMZ - vfl-:；ACJ TH0;iNh.厲ACr - n yZ -XVUTJ 2I Sa IT 7 T 795k cCa?!g0寧兩表法測總有功功率所示讀數(shù)如圖7Jfl trrTi ter-XWM 1I £3WaTtm eter-X?JVM2 丨 £34.605 kvV/y

30、kwPo-v'ner tnr :VnltviFL| |Li=ntVoltiige+Currant結(jié)論2：仿真實(shí)驗(yàn)測得1 4606W 2 17179W21785W與理論值存在微小誤差。四、理論分析與仿真結(jié)果的對比分析1、誤差分析:在仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果中功率存在誤差21785 2178021780可認(rèn)為仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論值基本一致。2、在本次仿真實(shí)驗(yàn)過程中，三相的正負(fù)序應(yīng)與實(shí)例中保持一致。100%0.023%，在可接受范圍內(nèi),小結(jié)：通過本次仿真實(shí)驗(yàn)， 使我加深了對三相電路的認(rèn)識，特別是對稱三相交流電路的概念，對稱三相電路在不同連接方式下，相電壓與線電壓、相電流與線電流的關(guān)系。熟練掌握了對稱三相電

31、路的分析方法即抽單相分析方法，以及兩表法測總有功功率。在仿真實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題，通過查閱課本，向老師請教，都得到了較好的解決，在實(shí)驗(yàn)過程中意識到要把書本知識與實(shí)際相結(jié)合才能更好地運(yùn)用知識。仿真實(shí)驗(yàn)5節(jié)點(diǎn)電壓法分析電阻電路、仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、認(rèn)識了解一般方法求解分析電阻電路。2、用節(jié)點(diǎn)電壓法列寫電路方程，求解電路中各支路電壓、電流。3、熟練運(yùn)用multisim分析驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)電壓法求解電阻電路。、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)例原理: 節(jié)點(diǎn)電壓法是以節(jié)點(diǎn)電壓為未知量，列寫電路方程，從而求解電路的方法。其中的節(jié)點(diǎn)電壓是節(jié)點(diǎn)指向參考點(diǎn)之間的電壓。圖1點(diǎn)電壓為u，對于一個有n個節(jié)點(diǎn)、Un2,b個支路的電阻電路，有,Un

32、（n 1），則節(jié)點(diǎn)電壓方程的標(biāo)準(zhǔn)形式為1個獨(dú)立節(jié)點(diǎn)。設(shè)節(jié)G11Un1G12 Un2G21 Un1G 22 U n 2G 1( n 1)U n(nG 2( n 1)Un(n1)1)ismiSn2G(n1)1Un1G(n1) 2U nG (n 1)( n 1)Un(n 1)i Sn ( n 1 )其中，支路電導(dǎo)值的和；節(jié)點(diǎn)k與節(jié)點(diǎn)j之間各支路電導(dǎo)之和的負(fù)值；當(dāng)節(jié)點(diǎn) 為零；is/k 1,2,n 1）為節(jié)點(diǎn)k的自電導(dǎo)，其值等于與節(jié)點(diǎn)k相連的各,n 1,k j）為節(jié)點(diǎn)k與節(jié)點(diǎn)j之間的互電導(dǎo)，其值為k與節(jié)點(diǎn)j之間無公共支路時，其值,n 1）為與節(jié)點(diǎn)k相連的所有電流源電流的代數(shù)和。當(dāng)電流流進(jìn)該節(jié)Gkk (k

33、 Gkj(k, j1,2,1,2,點(diǎn)時，其值取正，否則取負(fù)。用節(jié)點(diǎn)法求解電路的一般步驟:(1)選定參考節(jié)點(diǎn)，標(biāo)定 n 1個獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電壓;對n 1個獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，以節(jié)點(diǎn)電壓為未知量，列寫其CL方程;求解上述方程，得到 n 1個節(jié)點(diǎn)電壓;求各支路電流（用節(jié)點(diǎn)電壓表示） 其他分析，如功率計算等實(shí)例:如圖1所示電路。試求圖1中各支路電流。t 5 :lOOL。J 十iI Od25 Otj1 2第25頁圖21 1(20 100)UN11111,U n220100257.5受控源控制量U 3與節(jié)點(diǎn)電壓關(guān)系的補(bǔ)充方程為U3Un1 Un2將式（3）代入式（2），消去中間變量U3，得Un1100116U n1一 U

34、n222575解式（4）方程組，得Un1 100V,Un2 9.375V各支路電流為2Un1100 101010Un1Un2 100 9.3753n2 4.53120 20Un1Un2 2U3Un1 Un24100 1005Un2-9.3750.37525256Un2-9.3751.2507.57.5123413.63節(jié)點(diǎn)電壓方程為100100Un12 2U3100心.3750.906三、仿真實(shí)驗(yàn)(3)(4)第2頁1、測節(jié)點(diǎn)電壓Uni、U n2 ,如圖3所示：IU ：VW2UIIVIiiSi V細(xì)勺100.000*DC IDMOt結(jié)論1：測得節(jié)點(diǎn)電壓Uni 100V,Un2 9.375V ,仿

35、真測驗(yàn)值與理論值一致。、測各支路電流，如圖Lie1J.S25U&DC 1e-0O9OhmU4R2；：20QDC U-OOaOhm 5弧 DC "Ohm-It -ft1.250 |twOG10 000LTZ DC 1 e-OOSOhmU3 DC1e-0090hm結(jié)論2：仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論值結(jié)果一致。四、理論分析與仿真結(jié)果的對比分析1、仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計算值一致。特別是節(jié)點(diǎn)電壓 按僅 比較他們的2、在仿真實(shí)驗(yàn)過程中注意受控源的連接，及電路圖接地。在實(shí)際學(xué)習(xí)中應(yīng)掌握不同的分析電路的方法,小結(jié)：通過本此實(shí)驗(yàn)，我加深了對線性電阻電路一般分析方法的認(rèn)識， 法分析電阻電路。在含有受控源的

36、電路應(yīng)用節(jié)點(diǎn)電壓法時應(yīng)先將受控源當(dāng)成獨(dú)立電源, 含電阻和獨(dú)立電源電路列寫方程。 特點(diǎn)，做到具體問題具體分析。仿真實(shí)驗(yàn)6非正弦周期電路仿真設(shè)計仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒘私夥钦抑芷诤瘮?shù)的傅里葉級數(shù)，理解掌握非正弦周期電路的諧波分析法。、熟練掌握有效值、平均值和平均功率的計算。、觀察非正弦周期性電流電路中的諧振現(xiàn)象。、熟練運(yùn)用multisim分析非正弦周期電路。實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)例原理：周期信號都可以用一個周期函數(shù)來表示:k 0,1,2,如果周期函數(shù)滿足狄里赫利條件，那么它就（1）中， 稱為周期函數(shù)的周期。 可以展開成為一個收斂傅里葉級數(shù)，即t a 0a k cosk 1bk sin1t(2)a。Ck sink

37、1式（2）中，ao稱為周期函數(shù)的恒定分量（或直流分量），就是周期函數(shù)的平均值。c1 sin1t的頻率成分稱為k倍。稱為周期函數(shù)的基波分量，它的周期和頻率與原周期函數(shù)和頻率相同。其他 k次諧波，它們的頻率依次原周期函數(shù)頻率的有效值:非正弦周期電流i的有效值為1,2,3U Ju20 U21 U22U2kk 1,2,3(4)i' 222V 012非正弦周期電壓u的有效值為平均值:以電流為例，有非正弦周期量的平均值等于該非正弦周期量絕對值的平均值,i dt平均功率:周期性非正弦信號激勵下端口吸收的平均功率等于其直流分量與各次諧波分別激勵下端口 吸收的平均功率的代數(shù)和。U 0 0 U1 1 co

38、s 1U k k COS k(6)式（6）中 kukik 。實(shí)例：題圖1中所示周期性非正弦電路中，電源電壓為2Us t101072sin t5j2sin 3tV 。12 f1 100 (rad s 1)丄11 L2，iC1 。求（1）電流i2及其有效值；（2）電源us發(fā)出的平均3功率。+?/分析:當(dāng)10V直流電壓源單獨(dú)作用時,第2頁200U 20102 u “050W2 2當(dāng)電壓源基波單獨(dú)作用時，設(shè)RLC并聯(lián)部分的阻抗為j0.36222j1/3/j3 /2 0.3685 79.380.0679U110 011 2j222.0679 j2.36223.139 48.83.18648.8U211

39、23.18648.80.3685 79.381.174 30.58 V210.587 30.58U1 1COS 110 3.186 cos48.821W13U234 j6電壓源三次諧波單獨(dú)作用時，LC并聯(lián)電路發(fā)生諧振（開路）-00.693456.37.211 56.3U 3 13 cos 35 0.6934 COS56.31.92W電流i20.587J2sin t30.60.693U2sin(3t 56.3 )其有效值UO.5872 0.6932 0.910135021 1.9272.9W三、仿真實(shí)驗(yàn)1、當(dāng)10V 直流電壓源單獨(dú)作用時，測電壓及功率，如圖2所示50 000 W-7. IIw/Q

40、i+pcieciitrwTjinoIMSSfl第3頁結(jié)論1： 1CV直流電壓源單獨(dú)作用時，仿真實(shí)驗(yàn)值與理論值一致。結(jié)論2：電壓源基波單獨(dú)作用時，功率實(shí)驗(yàn)仿真測量值與理論值有細(xì)微差別。結(jié)論3:電壓源三次諧波單獨(dú)作用時，功率實(shí)驗(yàn)仿真測量值與理論值有細(xì)微差別綜上：372.933W , 10.915,圖64、觀察比較輸入電壓與輸出電壓波形，了解并聯(lián)諧振的濾波作用。如圖 EE-mflL-1Ui>輸入電壓波形I =1I 7十IiiihTiin-ll-l24C lUMOVittbLm T ： ： J；V72.933 72.91 、計算的功率誤差72.9wo%0.0453%，說明誤差極小，經(jīng)分析，該4m

41、*T丄：十0Tin-AO.DDO a0.000 VO.DDO 7|K 口 Kcr 玉口T2 1阿D.ODD a.CUD V . 7r1T?a-TTCl. 口口口 =a.aaa v .口 VR耳uL'*丿 EhT. flDW1CHinrHnr* 4匸hrtnH="l RT r iqrpr口-且：1OmizQ底：2 '7Q&E*-：1Jjirt a jII- =X piZr±. (Oi*v* !aV pQi-DV pcifl.(口Iw、. OiniV函斤11a曲1B/A . 40*1 O T DC ,a III 1= 11 - 1Q 1滬p 5«

42、;10 |Mh.h砂TI輸出電壓波形結(jié)論4：可見輸入信號為一非正弦周期性信號，輸出信號也為非正弦周期信號，而且輸出信號的頻率的峰值比輸入信號的峰值低，這是由于該電路三次諧波作用，LC并聯(lián)電路發(fā)生諧振（開路）構(gòu)成一濾波電路。四、理論分析與仿真結(jié)果的對比分析誤差可能由以下來源： 設(shè)置仿真電路元件時其頻率與有效值均不為整數(shù)，設(shè)置時舍去了部分小數(shù)值；仿真電路試驗(yàn)中是考慮電壓電流表的內(nèi)阻的，而在理論計算時是被忽略的。小結(jié)：通過非正弦周期電路仿真實(shí)驗(yàn)，我加深了對非正弦周期信號認(rèn)識，進(jìn)一步理解 非正弦周期電路的諧波分析法，以及非正弦周期函數(shù)的傅里葉諧波分析法，同時還加深掌握非正弦周期電流電路的計算。在試驗(yàn)過程中我不僅驗(yàn)證了部分知識點(diǎn)及公式，同時還對這部分的知識進(jìn)行了一些實(shí)際的應(yīng)用，如構(gòu)成濾波電路。希望本次實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)會有助于我以后的學(xué)習(xí)。仿真實(shí)驗(yàn)7戴維南定理仿真設(shè)計、仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、利用電路仿真設(shè)計驗(yàn)證戴維寧定理的正確性，更加熟練地掌握用電路仿真軟件 模擬電路原理，加深對戴維寧定理的理解。2、掌握測量有源二端網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的一般方法,深刻理解戴維南等效電路基本原理。第32頁、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)例原理:對于一個