MATLAB在电工学CAI中的应用

电工学是非电类专业的一门技术基础课程,实践性和应用性都很强,其教学效果的好坏直接影响着后续专业课的学习.在电工学教学实践中,引入MATLAB仿真工具,将传统授课方式和计算机技术有机地结合起来:一方面,借助MATLAB的矩阵求解方法,能方便准确地求解电流和电压方程;另一方面可通过MATLAB演示动态电路中电流和电压随时间变化波形;此外,还可利用MATLAB也的PSB工具箱建模,在Simulink环境下进行复杂电路的仿真实验.教学实践表明该法不仅能提高教学质量,而且能提高学生综合素质.     

正弦交流电路中的相位实验研究初探

正弦交流电路中电压和电流的相位关系是交流电的基础内容,通过使用Multisim仿真软件分析了RC串联电路、RL串联电路以及RLC串联电路中电压和电流的相位关系,并给出了电路中各电压的相量图。说明了Multisim仿真软件对实验教学有重要的辅助意义,提高了学生的学习效率。     

基于网络的电工学虚拟实验系统设计与实现

用MATLAB对各种电工电子常见电路进行建模和仿真,并设计人／机交互界面,并利用Dream—weaver、ASP技术、数据库等技术,设计一个基于网络的电工学虚拟实验系统,解决了加强实践教学与实验设备少、提高实践技能与实验学时有限的矛盾,还可为广大教师、学生和企业相关技术人员提供良好的学习和科研开发平台。     

一种电动汽车谐振式无线供电系统的研究

针对谐振式无线供电系统初级线圈和次级线圈相对位置变化引起接收功率及输出电压变化的现象,以及二极管整流导致次级电路电流畸变和功率因数下降等问题,提出了一种基于PWM整流的电动汽车谐振式无线供电系统,即采用电压外环及电流内环的双环控制方法,以保证供电系统的单位功率因数及直流电压的恒定输出,并且利用ANSYS和MATLAB/Simulink仿真软件,分别研究电动汽车停车充电位置偏差对互感的影响及基于PWM整流的谐振式无线供电系统的性能,仿真结果验证了方案设计的有效性.     

静电纺丝中的电流电压行为

静电纺丝是一种使高聚物熔体或溶液在外加静电场作用下形成射流，制备聚合物超细纤维的有效方法。它涉及到高分子科学、应用物理学、流体力学、电工学、化学工程、材料工程和流变学等。纺丝参数如电场强度、射流所带电荷、环境湿度等都影响静电纺丝过程。以聚环氧乙烷（PEO）的静电纺丝为例，研究了静电纺丝过程中环境湿度、溶液浓度、电解质浓度和流体静压力对纺丝过程中电流和电压关系的影响。研究结果表明：环境湿度对静电纺丝的电流电压行为没有明显的影响；但是盐的加入对电流电压行为影响很大；当纺丝时液面高度相同时，电流随着电压线性增大。     

基于MATLAR的电路分析计算问题的求解

为解决复杂电路计算中,手工求解费时费力且容易出现错误的问题,将MATLAB软件引入电路分析的计算中,以正弦稳态电路和非正弦交流电路为例,概述了运用MATLAB语言编程的方法在电路理论中的分析和计算,大大地提高了计算的精度和工作效率,为电路分析提供了一个有效的辅助工具。     

动态电路计算机解法研究

高阶动态电路的数学模型是高阶微分方程或多未知函数一阶微分方程组。求解高阶微分方程,首先要求解一元高次代数方程,手工求解极为困难。研究连续信号激励动态电路系统,必须借助计算机系统,才有可能高效快速地分析求解连续信号激励动态电路系统,而且有利于电流、电压变化规律的可视化。动态电路计算机解法主要任务是编写分析求解高阶动态电路的程序,并利用计算机系统实现动态电路的快速分析求解及可视化。     

一种隧道式硅微加速度计隧道电流处理电路的设计

本文研究了一种隧道式硅微加速度计隧道电流处理电路.与多数处理电路不同的是,本文以精密仪表运放为核心,设计了一种低温漂,高放大倍数的纳安级电流放大和反馈电路,该电路包括A/V转换、差分放大、信号滤波、电压跟随、电压反馈五部分组成,电路采用了尽量少的分立元件.分析了隧道电流与反馈控制电压及隧道电极问距离的关系.实验证明,该电路不但能榆测并放大纳安级的电流,而且能为隧道式硅微加速度计提供适当的反馈电压,其温漂系数小,体积小,可用作隧道式硅微加速度计隧道电流的处理电路.     

自由活塞斯特林发电机的负载特性研究

采用Maxwell和Circuit Editor联合仿真,分析了自由活塞斯特林发电机外接阻性负载和容性负载时的性能,分别得到阻性负载和容性负载时的磁感应强度分布与两端电压电流变化规律。通过采用场路耦合法求解自由活塞斯特林发电机的输出功率,发现在外电路串联电容可使发电机达到电路谐振,从而提高自由活塞斯特林发电机的性能。     

一种CMOS电流源的设计

设计一种电流源电路,获得输出电流Iout与Vdd无关。基于TSMC0.35um CMOS工艺模型,采用Pspice工具对电路进行仿真验证。仿真结果表明:当在电源电压从1V到4V变化时,输出电流Iout变化比较小。     

肖特基栅型共振隧穿三极管器件模型的研究

基于共振隧穿二极管(RTD)的电流-电压方程,结合对肖特基栅型共振隧穿三极管(SGRTT)物理机制的分析和计算,推导出了SGRTT器件的器件模型。根据实际器件的材料结构、版图参数等指标计算得到的SGRTT器件模型,能很好地与实际器件的特性相吻合。利用PSPICE软件,该模型可准确快捷地实现电路功能验证和仿真,此项研究的结果为共振隧穿器件的电路集成和研制奠定了基础。     

电子仪器仪表常用检修法

电子仪器仪表常用检修法北京舫空材料研究所王焕盛参数测量法通过测量电路的直流电平，电流、电压，某点对地的电阻、电压以各元件参数，来寻找和判断故障所在的范围。波形观察法常用来检查稳压源、脉冲电路、振荡器的波形、幅度、频率及干扰等。稳压源的纹波电压可采用高...     

基于MATLAB仿真的配网故障定位研究

本文采用基于模型参数识别原理的递推最小二乘法对小电流接地系统单相接地故障进行定位。利用MATLAB建立故障定位模型,并仿真经不同电阻接地。对故障时故障相母线电压和故障线路电流进行采样作为定位算法程序的输入数据。利用电压和电流数据求解算法下电感L的估计值,从而计算出故障点到保护安装处的距离。由于篇幅有限,本文将直接给出直接解参数方程及最小二乘法两种算法的仿真结果,通过比较来确定最小二乘法在故障定位中更具有可行性。     

双通道脉冲高压稳流电路设计

为提高原子荧光仪中激发光源的瞬间激发强度及其光谱稳定性,提出一种基于VMOS管稳流原理的双通道脉冲高压稳流电路设计方法,即采用由VMOS管和放大器组成的电流闭环负反馈电路来维持峰值电流稳定,从而实现激发光源激发强度的稳定。设计稳流控制信号处理电路、闭环稳流电路、稳流闭锁电路及高压供电电路。在驱动不同阻抗元素灯及供电电压在150~250 V波动时,工作电流波动幅度均在±0.4%以内;输出电流可在0~160 m A数字设置,与设置电流线性相关度为0.998 7。测试结果表明:该设计的电流稳流效果较好,能满足不同元素灯及不同强度工作电流的驱动要求。     

单相光伏并网逆变器的两种定频滞环电流控制算法研究

传统的滞环电流控制算法具有实现简单、动态响应快、对负载参数变化不敏感、电流跟踪误差小等优点,但也存在开关频率随电流变化率变化而波动,造成网侧滤波电感设计困难、功率模块应力及开关损耗增大的不足.通过分析滞环电流控制算法的原理和开关频率波动的原因,提出了基于积分法的定频滞环电流控制算法和基于最小二乘法的定频滞环电流控制算法,无需额外模拟电路的优点,提高系统控制精度,并可以实现数字化.MATLAB仿真结果表明,这两种算法在实现滞环电流控制的同时保持定频,降低并网电流畸变率,无论电网稳定还是电网波动,都能较好地实现同步并网.     

基于遗传神经网络信息融合的模拟电路故障诊断

提出了一种基于动态电源电流和输出电压信息融合,以及遗传算法优化径向基(GA-RBF)神经网络的电路故障诊断方法.对电路采样信号进行了小波包能最特征提取、归一化和特征关联,用遗传算法优化径向基神经网络的训练,建立了一个信息融合和故障诊断系统.通过仿真实验表明,此方法可以有效提高诊断正确率.     

高灵敏度测氡脉冲电离室前置放大器设计

针对主流的商用测氡仪器在测量低浓度氡时精度低的问题,基于新型离子脉冲电离室输出信号特点,设计了一种基于集成运算放大器TL071的高灵敏前置放大电路.该前置放大器由电流电压转换、放大电路以及时间常数相同的CR-RC积分、微分滤波成形电路构成.使用Multisim10对其增益、幅频特性、失真度、信噪比以及输入阻抗等性能进行仿真与测试,结果表明:此前置放大器能将pA级的电流信号转换为电压信号并放大到V级,输入阻抗约为105 MΩ,电路失真度理论值可以达到O％,信噪比可达到100 dB.     

基于AT89S52单片机的数控直流电流源设计

科学仪器和电子设备中经常用到稳定性好、精度高、输出可预置的直流电流源。高性能的数控直流电流源不仅能够提高科学仪器的稳定性，还能够缩短产品的研发周期，因此具有很高的经济价值。本电流源能够很好地降低因元器件老化、温漂等原因造成的输出误差，输出电流在20mA～2000mA可调，输出电流可预置、具有“＋”、“-”步进调整、输出电流信号可直接显示等功能。硬件电路以AT89S52单片机为控制核心器，构成闭环控制电路，采用压控电流方式实现稳流输出，步进为1mA，通过DAC控制压控电流步进，ADC采样电压值，软件算出电流的测量值。系统主要由键盘输入、控制处理、压控电流输出、液晶显示等功能模块组成。经实际测试，该系统可靠性好、精度较高、操作简单方便、人机界面友好。     

一种高精度、宽幅电流镜

介绍一款高精度、宽摆幅电流镜.为减小普通电流镜由沟道长度调制效应而产生的误差,在电流复制输出端使用NMOS共源共栅管,增加输出电阻降低负载对电流镜的影响,同时在电流镜输出端增加一个增益放大电路即一个CS放大器,进一步以高输出电阻.为增益提高运放正常工作,利用PMOS管来达到电甲移位的功能.最后通过spice的仿真验证本设计的电流镜相对于基本电流镜其精确度大大提高,最小输出电压为过驱动电压的两倍,其值因不同电路而异.     

车用汽油机喷油压力参数研究

当车用汽油发动机油管压力的变化时,发动机喷油电路的电流波形和电压波形以及尾气排放会随之发生变化。实验方案是将发动机汽油管路的压力保持在不同的数值,检测在不同转速下最大电流、电流响应时间、感应电压、喷油时间、尾气中CO和HC含量的数值。实验数据绘制成散点图,利用MATLAB绘制了各稳定工况下喷油器压力对发动机熄火转速的影响曲线并拟合二次方程,针对实验数据进行了分析。