CHƯƠNG 7 ỨNG DỤNG MATLAB ĐỂ PHÂN TÍCH MẠCH ĐIỆN

Ch ng 7. ươ ỨNG DỤNG MATLAB ĐỂ PHÂN TÍCH
MẠCH ĐIỆN
§ 7.1. TỔNG QUAN VỀ MATLAB
1. Giới thiệu chung
MATLAB là 1 phần mềm ứng dụng chạy trong môi
trường Windows, nó tích hợp các công cụ rất mạnh
phục vụ tính toán, lập trình, thiết kế, mô phỏng,
2. Các ký hiệu thuật toán
Cộng, trừ, nhân, chia phải (+,-,*,/), khác (~=), bằng
(==), số ảo (i hoặc j), nhân, chia mảng (.*,./), kết thúc
một lệnh dùng (;) hoặc không, số pi (pi), số mũ (^),
chú thích không cần hiện lên màn hình (%),
2. Các lệnh thông dụng để giải bài toán mạch
- input: Nhập số liệu từ bàn phím
Ví dụ:r=input(‘nhap r=‘) → màn hình hiện “nhap r=”
- if: Nếu…thì
- else: Còn nếu…thì
- end: Kết thúc vòng lệnh chương trình con và thực
hiện lệnh tiếp theo của chương trình chính
Các lệnh có điều kiện
- disp: Hiện lên màn hình
Ví dụ:disp(‘bai lam‘) → màn hình hiện “bai lam”
- inv: Nghịch đảo
Ví dụ: Z=100
Y=inv(Z) → Y = 0,01
B=sqrt(Z) → B = 10
-sqrt: Khai căn
Ví dụ: if(c~=0)
X
C
=1/(TS*C*10^-6)

else(C==0)
X
C
=0
end
X
L
=TS*L*10^-3
X
C
=1/TS*C*10^-6
Z=R+i*(X
L
-X
C
)
L= ; C= ;TS=
- abs: Mo dun
- angle: Lấy góc
- real: Lấy phần thực
- imag: Lấy phần ảo
Ví dụ: u=3+4i
gocU=angle(u) → ψ
u
= 53,13
0
Uth=real(u) → Phần thực = 3
Uao=imag(u) → Phần ảo = 4
- conj: Lấy phức liên hợp
ULh=conj(u) → Usao = 3 - 4i

U=abs(u) → U = 5
- cal: Chạy chương trình
3. Nhập và gọi từng phần tử của ma trận
- Nhập ma trận: [A
11
A
12
A
13
…; A
21
A
22
A
23
…;…]
Nhập trực tiếp: A=[A
11
A
12
A
13
…; A
21
A
22
A
23
…;…]
Hoặc dùng lệnh: input(‘nhap gia tri ma tran A=‘)

- Gọi các phần tử trong ma trận: A(hàng, cột)
Ví dụ: A=[2-2i 1+2i;2+3i 4]
B=A(1,2) → B=1+2i
§ 8.3. LẬP TRÌNH GIẢI BÀI TOÁN LÝ THUYẾT
MẠCH Ở CHẾ ĐỘ XÁC LẬP BẰNG MA TRẬN
1. Các loại ma trận
Ma trận hàng
( )
11 12 13
A A AA =
 
 ÷
 ÷
 
11
21
31
B
B = B
B
Ma trận cột
( )
11 12 13
21 22 23


D D D
D =
D D D
Ma trận n x m

 
 ÷
 ÷
 
11 12 13
21 22 23
31 32 33



C C C
C = C C C
C C C
Ma trận vuông
 
 ÷
 ÷
 
1 0 0
0 1 0
0 0 1
E =
Ma trận đơn vị
Nghịch đảo của ma trận vuông C
-
là một ma trận
sao cho C
-
x C = E
2. Giải phương trình bằng toán ma trận

I I I J
& & & &
1 2 3
- - = -
I I
& &
& &
1 1 3 3 1 3
Z Z E E+ = -
I I
&
& &
2 2 3 3 3
Z Z E- =
I I I
& &
& & &

+ 0 + = -
1 1 2 3 3 1 3
Z Z E E
I I I
&
& & &
- =
0
1 2 2 3 3 3
+ Z Z E
I I I J
& & & &

1 2 3
- - = -
Chuyển về toán ma trận
 
 ÷
 ÷
 ÷
 
1 3
2 3
1 -1 -1
Z 0 Z
0 Z - Z
I
I
I
 
 ÷
 ÷
 ÷
 
&
&
&
1
2
3
X
J
 

 ÷
 ÷
 ÷
 
& &
&
&
1 3
3
E -E
E
-
=
A
X
=
I
BA
=
I
A
-
B
X
=
C
B
X
3. Các bước
- Lập phương trình giải mạch

- Xác định các ma trận của phương trình
- Tìm ma trận ẩn
- Tìm các yêu cầu khác của bài toán
- Nếu giải theo dòng vòng hoặc điện thế nút thì tìm
tiếp dòng điện nhánh
X
C
= 0
Bắt đầu
Tính X
L
(X
M
)
Sai
Đúng

C
x =1/ωC
Nhập giá trị
R, L, C, (M), E, α
Kết thúc
Tính áp trên
các phần tử
Tính MT ẩn
Tính dòng
các nhánh
Tính công
suất P, Q, S
4. Lưu đồ thuật toán

Tính Z (Z
M
)
C = 0
3. Viết chương trình
- Nhập các thông số của bài toán
- Tính các trở kháng x
L
, x
C
, x
M
, Z…
- Giải phương trình theo ma trận
- Tìm các dòng điện nhánh
- Tìm các yêu cầu khác của bài toán
3. Ví dụ