题14.14
图(a)所示电路，已知
二端口网络阻抗参数矩阵
求ab端戴维南等效电路并计算电压。
(一) 手动求解：
将网络N用T型电路等效，如图(b)所示
等效阻抗
开路电压
所以
V
(二) Matlab仿真：
word/media/image10.gif分析：本次仿真需输入各阻抗Zl、Z1、Z2、Z3、Z4以及激励源Us的参数值，仿真结果需输出开路电压Uoc、等效阻抗Zi以及电感两端电压U0的幅值和相位信息，并绘制Uoc，U0的值随时间变化的波形曲线。
其中各元件与原图的对应关系如下图所示：
word/media/image12.gif编辑M文件的源程序如下：
clear %清空自定义变量
z1=4-6j;z2=6j;z3=10-6j;z4=5;us=15*exp(j*0);zl=4j; %输入各元件参数
zi=z1+(z2*(z3+z4)/(z2+z3+z4)); %等效阻抗zi的计算表达式
uoc=us*z2/(z2+z3+z4); %开路电压uoc的计算表达式
u0=zl/(zi+zl)*uoc; %电感两端电压uo的计算表达式
disp('The magnitude of zi is'); %在屏幕上显示“The magnitude of zi is”
disp(abs(zi)) %显示等效阻抗zi的模
disp('The phase of zi is'); %在屏幕上显示“The phase of zi is”
disp(angle(zi)*180/pi) %显示等效阻抗zi的辐角
disp('The magnitude of uoc is'); %在屏幕上显示“The magnitude of uoc is”
disp(abs(uoc))%显示开路电压uoc的模
disp('The phase ofuoc is'); %在屏幕上显示“The magnitude of uoc is”
disp(angle(uoc)*180/pi) %显示开路电压uoc的辐角
disp('The magnitude of u0 is'); %在屏幕上显示“The magnitude of u0 is”
disp(abs(u0))%显示电感两端电压u0的模
disp('The phase of u0 is'); %在屏幕上显示“The magnitude of u0 is”
disp(angle(u0)*180/pi) %显示电感两端电压u0的辐角
t=0:pi/100:2*pi; %生成时间变量t
Yu0=abs(u0)*cos(2*t+angle(u0)); %生成变量Yu0
Yuoc=abs(uoc)*cos(2*t+angle(uoc)); %生成变量Yuoc
plot(t,Yu0,t,Yuoc)%绘制u0，uoc随时间t变化的波形曲线
以下是源程序的截图：
word/media/image14.gif程序运行结果如下：
The magnitude of zi is
6.4000（zi的幅值）
The phase of zi is
0（zi的辐角）
The magnitude of uoc is
6（Uoc的幅值）
The phase of uoc is
90（Uoc的辐角）
The magnitude of u0 is（U0的幅值）
3.1800
The phase of u0 is
147.9946（U0的辐角）
以下是输出结果的截图：
以下是U0、Uoc随时间t变化的波形：
注：以上Uoc与U0的幅值都是最大值
word/media/image17.gif根据仿真结果，将各待求量用相量表示如下：
此结果与手动运算结果完全一致，仿真结束
（三）心得体会：
word/media/image10.gif本次仿真原计划用Orcad/Pspice进行。仿真过程中发现虽然它能准确输出电感L两端波形随时间变化的图像，但却难以求出波形的具体函数表达式。尝试了多种方法无果后，我决定使用Matlab进行仿真。因为Matlab有强大的计算功能，可直接输出每个量的幅值和初相角。
word/media/image12.gif仿真过程中发现EDA教材上的知识并不够用，而网络上的信息又比较杂乱，于是去图书馆查阅了相关书籍并顺利解决了问题。可见通过正确渠道主动查找资料是十分重要的，这对后续课程的学习有很重要的意义。
word/media/image14.gif仿真结束后，我对电路课程的相关理论知识有了更深的理解，也对软件的使用有了更好地掌握。可见理论与实践是相互促进的，这个道理对其他任何学科的学习都是通用的。因此对任何一门学科理论学习与实践操作都要重视。
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/57982004e009581b6ad9ebcb.html
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