电力系统分析相关课件ch03-3.ppt

1、1应用应用matlab进行电力系统分析（补充）进行电力系统分析（补充） matlab语言与语言与M文件文件 潮流计算编程流程潮流计算编程流程 2Matlab语言与M文件 MATLAB为为Matrix Laboratory的缩写，本的缩写，本意矩阵实验室。在意矩阵实验室。在1980由美国学者克利由美国学者克利夫夫莫勒（莫勒（Cleve Moler）编制。）编制。MATLAB是是Math Works公司推出的一套高性能的数公司推出的一套高性能的数值计算和可视化科学软件，它集数值计算、值计算和可视化科学软件，它集数值计算、信号处理和图形分析等功能于一体。信号处理和图形分析等功能于一体。MATLAB软

2、件主要由软件主要由主包主包、SIMULINK和和工具箱工具箱三大部分组成。三大部分组成。 3MATLAB主包主包(1)MATLAB 语言：程序设计语言：程序设计(2)MATLAB工作环境：集成工具和程序工作环境：集成工具和程序(3)句柄图形：句柄图形： 实现二维、三维数据可视化实现二维、三维数据可视化(4)数学函数库：数学算法的集合正弦、求和、复数学函数库：数学算法的集合正弦、求和、复数数 (5)应用程序接口：用于同应用程序接口：用于同C、FORTAN等其它高级等其它高级语言交互的库。语言交互的库。4MATLAB程序设计入门程序设计入门一、一、MATLAB程序的基本设计原则程序的基本设计原则(

3、a)“”后面的内容是程序的注解，要善于运用注后面的内容是程序的注解，要善于运用注解使程序更具可读性。解使程序更具可读性。(b)养成在主程序开头用养成在主程序开头用clear指令清除变量的习惯，指令清除变量的习惯，以消除工作空间中其他变量对程序运行的影响。以消除工作空间中其他变量对程序运行的影响。(c)参数值要集中放在程序的开始部分，以便维护。参数值要集中放在程序的开始部分，以便维护。要充分利用要充分利用MATLAB工具箱提供的指令来执行所工具箱提供的指令来执行所要进行的运算，在语句行之后输入分号使其及中要进行的运算，在语句行之后输入分号使其及中间结果不在屏幕上显示，以提高执行速度。间结果不在屏

4、幕上显示，以提高执行速度。5一、一、MATLAB程序的基本设计原则程序的基本设计原则(d)程序尽量模块化，也就是采用主程序调用子程序程序尽量模块化，也就是采用主程序调用子程序的方法，将所有子程序合并在一起来执行全部的的方法，将所有子程序合并在一起来执行全部的操作。操作。(e)充分利用充分利用Debugger来进行程序的调试（设置断来进行程序的调试（设置断点、单步执行、连续执行）。点、单步执行、连续执行）。(f)设置好设置好MATLAB的工作路径，以便程序运行。的工作路径，以便程序运行。6二、二、 M文件文件-程序设计程序设计2.1 M文件的功能和特点文件的功能和特点 从形式上讲，从形式上讲，M

5、ATLAB程序文件是一个程序文件是一个ASCII码码文件，扩展名为文件，扩展名为.m，因此被称为，因此被称为M文件。文件。M文件文件在格式上类似文本文件，所以用户可以选择任意在格式上类似文本文件，所以用户可以选择任意的文本文件编辑器类编写的文本文件编辑器类编写M文件，文件，Matlab提供的提供的M文件编辑器就是程序编辑器。文件编辑器就是程序编辑器。M文件有两种类文件有两种类型：文本型：文本M文件和函数文件和函数M文件。两种类型的文件文件。两种类型的文件编写和存储方式是不同的。编写和存储方式是不同的。72.2 M文件的编写文件的编写 1.文本文本M文件的编写文件的编写 建立文本文件可以在建立文

6、本文件可以在File菜单中选择菜单中选择New，再，再选择选择M-file,即调出程序编辑器。用户可以在程序即调出程序编辑器。用户可以在程序编辑器中编写编辑器中编写M文件。文件。 2.函数函数M文件的编写文件的编写 函数函数M文件是另一类文件是另一类M文件，用户可以根据需要文件，用户可以根据需要编写自己的编写自己的M文件，它们可以像库函数一样方便文件，它们可以像库函数一样方便地调用，从而极大地扩展了地调用，从而极大地扩展了Matlab的能力。同样的能力。同样对于某一类特殊问题，如果用户建立起许多对于某一类特殊问题，如果用户建立起许多M函函数文件，则可以最终形成独立的用户自己的工具数文件，则可以

7、最终形成独立的用户自己的工具箱。箱。二、二、 M文件文件-程序设计程序设计82.函数函数M文件的编写文件的编写 函数函数M文件的第一行有特殊的要求，必须遵循如文件的第一行有特殊的要求，必须遵循如下的形式：下的形式： function=（） 其他的各行为程序运行语句，没有特殊要求。而其他的各行为程序运行语句，没有特殊要求。而这个这个M文件的文件名必须是文件的文件名必须是.m。二、二、 M文件文件-程序设计程序设计9101112133、M文件的编辑器及文件的编辑器及MATLAB工作路径的设置工作路径的设置在编辑环境中，文字的不同颜色显示表明文字的在编辑环境中，文字的不同颜色显示表明文字的不同属性：

8、不同属性：绿色：注解；绿色：注解；黑色：程序主体；黑色：程序主体；红色：红色：属性值的设定；属性值的设定；蓝色：控制流程。蓝色：控制流程。点击点击M-file,进入进入MATLAB的的ditor/Debugger窗口来编辑程序。窗口来编辑程序。在运行程序之前，必须设置好在运行程序之前，必须设置好MATLAB的工作路的工作路径，使得所要运行的程序及运行程序所需要的其他径，使得所要运行的程序及运行程序所需要的其他文件处在当前目录之下，只有这样，才可以使程序文件处在当前目录之下，只有这样，才可以使程序得以正常运行。得以正常运行。14Matlab的数值运算的数值运算矩阵和数组运算矩阵和数组运算 变量的

9、命名规则：变量必须以字母打头；变量名区变量的命名规则：变量必须以字母打头；变量名区分大小写；变量名不超过分大小写；变量名不超过19个字符。个字符。一、矩阵的表示形式一、矩阵的表示形式 以左括号开始，以右括号结束，矩阵同行之间以空格以左括号开始，以右括号结束，矩阵同行之间以空格或逗号分隔，行与行之间以分号或回车符分隔。或逗号分隔，行与行之间以分号或回车符分隔。a=1 2 3;2 5 71、直接输入法、直接输入法,2、Array Editor1516二、矩阵的运算二、矩阵的运算1.矩阵的线性运算矩阵的线性运算(矩阵的加减运算矩阵的加减运算)C=A+B，C=A-B2. 矩阵的乘法矩阵的乘法C=A*B

10、3.矩阵的除法矩阵的除法 C=A/B,表示相关线性方程组表示相关线性方程组X*B=A的解；的解； C=AB, 表示相关线性方程组表示相关线性方程组A* X =B的解。的解。4.逆矩阵逆矩阵Y=inv(X)17三、数组的表示三、数组的表示1、创建数组、创建数组 Matlab 的数组与矩阵可以通过直接输入来创建；的数组与矩阵可以通过直接输入来创建； 例如例如x= 1 3 6 8 10 通过冒号来创建通过冒号来创建;first:increment :last 例如例如 x=0:0.5:2 ; a=-pi:pi;1:7； 利用利用linespace(first_value,last_value,num

11、ber)2、多维数组的表示、多维数组的表示 不同行元素间用分号或者回车键隔开，不同列元不同行元素间用分号或者回车键隔开，不同列元素间用逗号或者空格隔开。素间用逗号或者空格隔开。18四、数组的运算四、数组的运算 参与计算的数组具有相同的维数。按元素与元素参与计算的数组具有相同的维数。按元素与元素的方式进行的。的方式进行的。1、数组的和、差运算、数组的和、差运算 C=A+B;C=A-B2、数组的乘法、数组的乘法 C=A.*B 数组的乘、除法和矩阵的乘、除有着显著的区别。数组的乘、除法和矩阵的乘、除有着显著的区别。数组乘、除运算等于数组对应元素的乘、除数组乘、除运算等于数组对应元素的乘、除3、 数组

12、的除法数组的除法 左除左除A./B=A.B右除右除4、数组的幂、数组的幂 等于数组相对应元素的等于数组相对应元素的k次幂，次幂，C=A.k19MATLAB的编程语句的编程语句1、顺序语句（赋值语句）、顺序语句（赋值语句）a=1;b=2;c=b+a;202、条件执行语句、条件执行语句(a)if-else-end结构结构if条件表达式；条件表达式； 程序段程序段1 end%若条件成立，则执行程序段若条件成立，则执行程序段1；若条件不成立就；若条件不成立就跳过此命令串。跳过此命令串。if条件表达式条件表达式 程序段程序段1； % 若条件成立，则执行程序段若条件成立，则执行程序段1else 程序段程序

13、段2 ； % 若条件不成立，则执行程序段若条件不成立，则执行程序段2end21(b)if-elseif-end结构结构if-elseif-end结构的作用类似一个多路开关。结构的作用类似一个多路开关。If 条件表达式条件表达式1； 程序段程序段1 % 若条件若条件1成立，则执行程序段成立，则执行程序段1Elseif 条件表达式条件表达式2； 程序段程序段2 % 若条件若条件2成立，则执行程序段成立，则执行程序段2Elseif 条件表达式条件表达式3； 程序段程序段3 % 若条件若条件3成立，则执行程序段成立，则执行程序段3else 程序段程序段4 % 若条件若条件1,2,3均不成立，则执行程序均不成立，则执行程序段段4end;223、循环、循环(a) for循环循环for i=is:id:ie 循环体；循环体； %is初值初值-id步长步长ie-终值终值end以预定的次数重复执行一组命令。以预定的次数重复执行一组命令。(b) while循环循环与与while循环的循环次数是不定的，它要根据条循环的循环次数是不定的，它要根据条件来判断循环是否结束。件来判断循环是否结束。while 条件表达式条件表达式 循环体；循环体； %若条件成立，则执行循环；若若条件成立，则执行循环；若条件不成立就跳出循环条件不成立就跳出循环end