chương trình giải mạch điện bằng matlap. hướng dẫn viết chương trình giải tích bằng matlap. giải mạch điện bằng matlap.lập chương trình giải bài toán bằng ngôn ngữ matlab.giải mạch điện bằng phương pháp dòng điện vòng. giải mạch điện bằng phương pháp dòng điện nhánh
I NỘI DUNG Đề tài : lập chương trình giải mạch điện gồm n nhánh Matlab theo phương pháp dòng điện vòng II THUYẾT MINH Tổng quan phương pháp 1.1 Phương pháp giải mạch Matlab Bước 1: Xác định số vòng, số nhánh, số nút có mạch điện Bước 2: Phức hóa sơ đồ mạch điện Bước 3: Xác định chiều dòng điện chiều vòng Bước 4: Áp dụng hai định luật kirhoff thành lập hẹ phương trình tuyến tính Bước 5: Dùng MATLAP viết chương trình giải hệ phương tìm đại lượng cần tìm - Bài toán đặt : biết sơ đồ mạch gồm n nhánh, biết thông số phần tử, yêu cầu xác định dòng điện sinh nhánh sau tính thông số khác mạch điện như: công suất tác dụng P, công suất phản kháng Q, công suất toàn phần S, hệ số công suất cosϕ - Sử dụng lý thuyết đại số ma trận, cấu trúc graph ứng dụng lý thuyết mạch điện kết hợp với khai thác tiện ích Matlab để xây dựng thuật toán lập trình giải toán mạch điện phương pháp 1.2 Các hàm Matlab để thực giải tích abs(x) exp(x) log(x) log10(x) angle real imag(x) sqrt(x) sign rould(x) fix(x) sin(x) cos(x) tan(x Hàm toán học Hàm tính giá trị tuyệt đối x Hàm ex Logarit tự nhiên Logarithm số 10 Argument số phức a Hàm trả phần thực x Hàm trả phần ảo số phức Hàm khai bậc hai Dấu x Làm tròn x số nguyên gần Làm tròn số x Hàm lượng giác Hàm tính sin góc x Hàm tính cos góc x Tính tan góc x Tính arcsin x, x nằm khoảng [-1,1], hàm trả asin(x) lại góc có giá trị radian khoảng -π/2 đến π/2 conj(x) số phức liên hợp x Tính arccos x, x nằm khoảng [-1,1], acos(x) hàm trả lại góc có giá trị radian khoảng đến π Tính arctang x atan(x) khoảng -π/2 đến π/2 Tính arctang y/x atan2 (x,y) khoảng -π đến π, tùy thuộc vào dấu x y Các hàm hyperbolic Hàm tính hyperbolic sin sinh(x) x Hàm tính hyperbolic cos cosh(x) x Hàm tính nghịch đảo asinh(x) hyperbolic sin x Hàm tính nghịch đảo acosh(x) hyperbolic cos x Hàm tính nghịch đảo atanh(x) hyperbolic tang x Phân tích thực yêu cầu đề tài 2.1 Phân tích lập thuật toán Phương pháp dòng điện vòng: Phương pháp dòng điện vòng hay gọi phương pháp điện áp lưới (the Mesh-current Method), phương pháp xây dựng sở đinh luật kirhoff Ẩn chọn dòng điện nhánh mà dòng điện giả tưởng chảy vòng kín, dựa vào định luật kirhoff lập giải hệ phương trình, tìm dòng điện vòng Sau tìm dòng điện vòng ta thực việc điền qui ước chiều dòng điện nhánh vào sơ đồ mạch điện ( điền vào sơ đồ mạch điện ký hiệu dòng điện vòng) Dựa vào sơ đồ mạch dòng điênh vòng, dòng điện nhánh chọn sơ đồ, áp dụng nguyên lý sếp chồng suy dòng điện nhánh theo dòng điện vòng Theo phương pháp dòng điện vòng số phương trình lập giảm Phương pháp dòng điện vòng thực theo bước sau: Bước 1: Chọn biến dòng điện giả tưởng chạy vòng kín ,, , biến chọn phải bao gồm tên biến chiều biến Số biến chọn [n-(d-1)] biến Bước 2: Dựa vào mạch điện sau chọn biến áp dụng định luật kirhoff lập [n-(d-1)] phương trình độc lập tuyến tính cân điện áp cho biến dòng vòng chọn Bước 3: Giải hệ phương trình đại số phức lập để tìm nghiệm dòng điện vòng chọn Bước 4: Dựa vào dòng vòng tìm suy dòng nhánh cách sếp chồng Mạch gồm n vòng n+1 nhánh Theo phương pháp dòng điện vòng ta có hệ ìï (Z1 + Z )I v1 - Z I v2 + + + = E1 - E ïï ïï - Z2 I v1 + (Z2 + Z3 )I v2 - Z3 I v3 + + + = E - E ïï í - Z3 I v2 + (Z3 + Z )I v3 - Z I v4 + + = E - E ïï ïï ïï = E n - E n+1 ïî + + - Z n I + (Z n +Z n+1 )I Hay viết dạng ma trận é(Z1 + Z2 ) + Z2 + + + ù éI v1 ù éE1 - E ù ê úê ú ê ú ê- Z2 + (Z2 + Z3 ) - Z3 + + + ú êI v2 ú êE - E ú ê úê ú ê ú ê0 - Z + (Z + Z ) - Z + + úx êI ú= êE - E ú 3 4 ú ê ú êv3 ú ê ê ú ê ú ê ú ê úê ú ê ú ê úê ú ê ú ê0 + + - Z n + (Zn +Zn+1 ) û úë êE n - E n+1 û ú êI û ú ë ë Hay Z.I=E Iv = E / Z ïìï I1 = I v1 ïï ïï I = I v - I v1 ï I =I - I í v3 v2 ïï ïï ïï ïî I n = I Lưu đồ thuật toán BEGIN Nhập vào số liệu toán Khởi tạo ma trận theo phương pháp dòng vòng Iv= E / Z In = Iv*C (Trong C ma trận vòng-nhánh) Pn=In2*R Qn=In2*X Sn=sqrt(Pn2 +Qn2) END 2.2 • Viết chương trình chạy thử chương trình viết dạng m file v = input('nhap so vong v = '); n=v+1; if n1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 for i=1:n fprintf('Z[%d] = ',i); Z(i)=input(' '); fprintf('E[%d] = ',i); E(i)=input(' '); end end %tao matran tong tro z z=zeros(v,v); z(1,1)=Z(1)+Z(2); z(1,2)=-Z(2); for i=2:v-1 z(i,i)=Z(i)+Z(i+1); z(i,i+1)=-Z(i+1); z(i,i-1)=-Z(i); end z(n-1,n-1)=Z(v)+Z(v+1); z(n-1,n-2)=-Z(v); %tao matran E e=zeros(v,1); for i=1:v e(i,1)=E(i)-E(i+1); end Iv=inv(z)*e; Iv=abs(Iv) %tim Inh c=zeros(n,v); c(1,1)=1; c(2,1)=-1; for i=2:v c(i,i)=1; c(i+1,i)=-1; end c(n,v)=-1; In=c*Iv; format short disp('dong dien cac nhanh la :'); Inh=abs(In) format rat t=Inh.*Inh; s=t.*Z'; disp('cong suat tac dung cac nhanh la :'); P=real(s) disp('cong suat phan khang cac nhanh la :'); 51 52 53 54 55 56 • Q=imag(s) disp('cong suat phan khang cac nhanh la :'); S=abs(s) disp('cosfi cac nhanh la :'); format short cosfi=P./abs(s) chạy thử với mạch gồm vòng Z1=4+5j, Z2=6+10j, Z3=8+15j, Z4=10+20j, Z5=12+25j E1=200∠15, E2=200∠30, E3=200∠45, E4=200∠60,E5=200 >> dongvong nhap so vong v = Z[1] = 4+5j E[1] = 193+51.7j Z[2] = 6+10j E[2] = 173+100j Z[3] = 8+15j E[3] = 141+141j Z[4] = 10+20j E[4] = 100+173j Z[5] = 12+25j E[5] = 200 Iv = 6.4452 5.6601 2.3969 3.3088 dong dien cac nhanh la : Inh = 6.4452 0.7851 3.2631 0.9118 3.3088 cong suat tac dung cac nhanh la : P= 8142/49 1461/395 3237/38 1613/194 20626/157 cong suat phan khang cac nhanh la : Q= -25963/125 -487/79 -26833/168 -1613/97 -69246/253 cong suat phan khang cac nhanh la : S= 29259/110 4069/566 11042/61 2231/120 18823/62 cosfi cac nhanh la : cosfi = 0.6247 0.5145 0.4706 0.4472 0.4327 >> Nhận xét − Lập trình Matlab có cấu trúc đơn giản, ngắn gọn, thuận tiện cho người sử dụng − Bài toán cho kết nhanh, xác, tính với số phức cách dễ dàng − Chương trình không thiên lập trình tin học, gần gũi với lí thuyết môn học, giúp sinh viên củng cố kiến thức môn học, đồng thời kiểm tra kĩ tính toán thân