Báo cáo khoa học: ứng dụng matlab giải mạch điện tuyến tính ở chế độ xác lập

Lý thuyết mạch điện là một môn học rất quan trọng, là cơ sở để nghiên cứu các môn cơ sở khác và các môn chuyên môn của ngành Kỹ thuật điện. Với số l-ợng bài tập lớn, khối l-ợng tính toán nhiều, và nhất là phân tích mạch điện phức tạp có nhiều nút, nhánh, nên khi giải các bài toán thực tế và kiểm tra kết quả tính, sinh viên sẽ phải tốn nhiều công sức và dễ nhầm lẫn. Tr-ớc kia, sinh viên ngành Kỹ thuật điện th-ờng dùng các công cụ hỗ trợ thủ công: th-ớc tính Logarit, sau nữa là máy tính bỏ túi. Ngày nay,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: ứng dụng matlab giải mạch điện tuyến tính ở chế độ xác lập øng dông matlab gi¶i m¹ch ®iÖn tuyÕn tÝnh ë chÕ ®é x¸c lËp Application of Matlab in solving linear electric circuit in the defining mode NguyÔn ThÞ Hiªn1, Ng« ThÞ TuyÕn1 SUMMARY The application of Matlab (Matrix - Laboratory) helps students as well as electric technical staff solve electric problems quickly, accurately; especially for electric circuit which has a large number of nodes and branches. The use of matrix to illustrate basic system of equations: Branch currents, round currents, potential nots... are important basis for analysing Matlab - used electric circuit by computers. Based on research into theory of algebraic matrix, circuit structure and application of Matlab software, we have established algorithm and programming software to solve electric circuit problems, using basic methods: branch current, round current, potential node. The program try run successfully and produced results similar to those of manual calculation, while saved a lot of time. We hope this article will help many people, especially Electric Engineering students to solve electric problems quickly and effectively. Key words: Branch circuits, round circuits, potential nodes, matrix. 1. §ÆT VÊN §Ò1 Pascal, C, ..., viÖc ph©n tÝch m¹ch th−êng chØ dõng l¹i ë c¸c bµi to¸n m¹ch ®iÖn tuyÕn tÝnh Lý thuyÕt m¹ch ®iÖn lµ mét m«n häc rÊt cã th«ng sè thùc, ®iÒu nµy lµm mÊt ®i tÝnh quan träng, lµ c¬ së ®Ó nghiªn cøu c¸c m«n c¬ tæng qu¸t cña bµi to¸n. H¬n n÷a, ®ßi hái ng−êi së kh¸c vµ c¸c m«n chuyªn m«n cña ngµnh sö dông b¾t buéc ph¶i cã kiÕn thøc vÒ lËp Kü thuËt ®iÖn. Víi sè l−îng bµi tËp lín, khèi tr×nh. Sù ra ®êi cña phÇn mÒm øng dông l−îng tÝnh to¸n nhiÒu, vµ nhÊt lµ ph©n tÝch Matlab ®· më ra nhiÒu triÓn väng trong viÖc m¹ch ®iÖn phøc t¹p cã nhiÒu nót, nh¸nh, nªn gi¶i quyÕt c¸c bµi to¸n kü thuËt. Víi cÊu tróc khi gi¶i c¸c bµi to¸n thùc tÕ vµ kiÓm tra kÕt ng¾n gän, gÇn víi t− duy to¸n häc vµ ®Æc biÖt qu¶ tÝnh, sinh viªn sÏ ph¶i tèn nhiÒu c«ng søc xö lý dÔ dµng ®èi víi sè phøc, phÇn mÒm nµy vµ dÔ nhÇm lÉn. Tr−íc kia, sinh viªn ngµnh Kü lµ c«ng cô m¹nh ®Ó gi¶i quyÕt nhanh vµ chÝnh thuËt ®iÖn th−êng dïng c¸c c«ng cô hç trî thñ x¸c c¸c bµi to¸n ph©n tÝch m¹ch ®iÖn. c«ng: th−íc tÝnh Logarit, sau n÷a lµ m¸y tÝnh bá tói. Ngµy nay, tin häc vµ m¸y tÝnh ®iÖn tö 2. PH¦¥NG PH¸P NGHI£N CøU ®· trë thµnh c«ng cô ®¾c lùc gióp sinh viªn Tõ nh÷ng nghiªn cøu lý thuyÕt vÒ ®¹i sè gi¶i quyÕt nhanh vµ thuËn lîi c¸c bµi to¸n kü ma trËn, cÊu tróc graph øng dông trong lý thuËt. Tuy nhiªn, víi c¸c ng«n ng÷ lËp tr×nh: thuyÕt m¹ch ®iÖn kÕt hîp víi khai th¸c c¸c tiÖn Ých cña phÇn mÒm Matlab, chóng t«i x©y 1 Khoa C¬ §iÖn, §¹i häc N«ng nghiÖp I. §¹i häc N«ng nghiÖp I T¹p chÝ KHKT N«ng nghiÖp 2007: TËp V, Sè 2: 80-86 Cij = 1 khi nh¸nh i cïng chiÒu vßng j Cij = -1 khi nh¸nh i ng−îc chiÒu vßng j Cij = 0 trong tr−êng hîp nh¸nh i kh«ng dùng thuËt to¸n vµ lËp tr×nh gi¶i c¸c bµi to¸n thuéc vßng j m¹ch ®iÖn b»ng c¸c ph−¬ng ph¸p c¬ b¶n: VÝ dô: Cho graph gåm 6 nh¸nh, 4 nót nh− Ph−¬ng ph¸p dßng nh¸nh, Ph−¬ng ph¸p dßng h×nh 1: vßng vµ ®iÖn thÕ ®iÓm nót. 3. KÕT QU¶ NGHI£N CøU 6 Bµi to¸n ®Æt ra: biÕt s¬ ®å cÊu tróc cña m¹ch (gåm m nh¸nh, n nót), biÕt th«ng sè c¸c III phÇn tö, yªu cÇu x¸c ®Þnh dßng ®iÖn (®iÖn ¸p) 4 5 sinh ra trong c¸c nh¸nh, tõ ®ã cã thÓ kiÓm tra 3 1 2 c©n b»ng c«ng suÊt. 3.1. ThiÕt lËp c¸c ma trËn m« t¶ cÊu tróc II 3 I 1 2 m¹ch ®iÖn a) Ma trËn nh¸nh - nót Ma trËn nh¸nh - nót A cã sè hµng lµ sè nh¸nh, sè cét lµ sè nót ®éc lËp cña m¹ch ®iÖn 0 Aij = 1 khi j lµ nót ®Çu cña nh¸nh i; H×nh 1. VÝ dô vÒ mét graph Aij = -1 khi j lµ nót cuèi cña nh¸nh i; Ta cã thÓ x©y dùng ®−îc c¸c ma trËn cÊu Aij = 0 trong c¸c tr− ...