陳　猛

(南京信息工程大學(xué)，江蘇 南京　210044)

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RLC串聯(lián)電路充電過程探究

陳猛

(南京信息工程大學(xué)，江蘇 南京210044)

摘 要：本論文借助于MATLAB軟件對(duì)RLC串聯(lián)電路進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析并分別探究了電阻、電容、電感這三個(gè)因子對(duì)RLC串聯(lián)電路充電的影響情況。利用Simulink中的Simpowersystems對(duì)RLC串聯(lián)電路的充電過程進(jìn)行仿真，探究電阻、電容、電感這三個(gè)因子對(duì)RLC串聯(lián)電路充電過程的影響。

關(guān)鍵詞：MATLAB；RLC串聯(lián)電路；仿真

利用Simulink中的Simpowersystems對(duì)RLC串聯(lián)電路的充電過程進(jìn)行仿真，分別探究電阻R、電容C、電感L這三個(gè)因子對(duì)RLC串聯(lián)電路充電過程的影響[1-3]。

1電阻R對(duì)電路影響

仿真電路如圖1所示：

圖1　探究電阻對(duì)電路影響的仿真電路圖

相應(yīng)的仿真結(jié)果圖4所示：

圖2　探究電阻對(duì)電路影響中UC的變化圖

圖3　探究電阻對(duì)電路影響中IL的變化圖

根據(jù)上面得到的Scope波形圖，分析得到：

R越大，UC、IL達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間越短，且UC、IL在該過程中變化的幅度較小。反之亦然。

2電容C對(duì)電路影響

仿真電路電路圖如圖4所示：

圖4　探究電容對(duì)電路影響的仿真電路圖

相應(yīng)的仿真結(jié)果如下：

圖5　探究電容對(duì)電路影響中UC的變化圖

圖6　探究電容對(duì)電路影響中IL的變化圖

根據(jù)上面得到的Scope波形圖，分析得到：

C越小，UC的變化周期越短，但C對(duì)UC的變化幅度沒有影響；同時(shí)，C越小，IL的變化周期越短且幅度越小。反之亦然。

3電感L對(duì)電路影響

仿真電路電路圖如下：

圖7　探究電感對(duì)電路影響的仿真電路圖

相應(yīng)的仿真結(jié)果如下：

圖8　探究電感對(duì)電路影響中UC的變化圖

圖9　探究電感對(duì)電路影響中IL的變化圖

根據(jù)上面得到的Scope波形圖，分析得到：L越小，UC達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間越短且變化幅度越小，IL達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間越短但變化幅度越大。反之亦然[4-6]。

4結(jié)論

利用MATLAB軟件對(duì)RLC串聯(lián)電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真分析，能使結(jié)果更加直觀。在探究電阻、電容、電感這三個(gè)因子對(duì)RLC串聯(lián)電路放電、充電的影響情況，制作相應(yīng)的GUI界面和利用Simulink進(jìn)行仿真，其具有時(shí)間短、速度快、準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，這大大方便了RLC串聯(lián)電路的研究。同時(shí)，本論文中所用的方法具有普適性，也可運(yùn)用于其他電路分析中，給電路分析提供了方便。

參考文獻(xiàn)：

[1]李海濤，鄧櫻.MATLAB程序設(shè)計(jì)教程[M].北京：高等教育出版社，2002:1.

[2]劉同娟，郭鍵，劉軍，等.MATLAB建模、仿真及應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社，2009:1.

[3]張?zhí)扈ぃ瑥埢?MATLAB軟件在RLC阻尼振蕩電路分析中的應(yīng)用[J].港航論壇，2006，(2)：39-43.

[4]管自新，溫智寧.基于MATLAB常微分算子ode45的RLC電路狀態(tài)軌跡的描繪[J].中國科技信息，2008(13)：34-25.

[5]裘雪敬，陽天舒，馮娟，等.基于MATLAB的RLC仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2014,27(3)：108-111.

[6]部德才.用數(shù)字毫伏表測量RLC串聯(lián)電路相頻特性[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2014(5)：29-31.

Research of the RLC Series Circuit Charging Process

CHEN Meng

(Nanjing University of Information Science & Technology,Jiangsu Nanjing 210044)

Abstract：It does some dynamic analysis about the RLC series circuit by using MATLAB software and explores the influence of the resistor,capacitor as well as inductor on it respectively.The charging process of RLC series circuit is simulated by using the Simpower systems tool of Simulink and the influence of the resistor,capacitor as well as inductor on the charging process of RLC series circuit is explored.

Key words：MATLAB；RLC series circuit；simulation

中圖分類號(hào)：O 4-33

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.14139/j.cnki.cn22-1228.2016.001.011

文章編號(hào)：1007-2934(2016)01-0041-05

基金項(xiàng)目：南京信息工程大學(xué)科研項(xiàng)目(N1885012052)(N1885013134)

收稿日期：2015-07-31