Matlab 开关图

Matlab 中的开关图可以直观地显示电路的开/关状态，为电路的分析和设计提供便利。本文介绍创建开关图的方法以及实现开/关状态切换的代码。

创建开关图

在 Matlab 中，可以使用 circuit 函数创建电路图，使用 switch 函数添加开/关按钮，并使用 addterminal 函数添加电路端口。

%% 创建开关图
c=circuit('My Circuit');
s=switch([0 0],'on','off');
addterminal(c,s,'p');
addterminal(c,s,'n');

此代码创建了一张名为 “My Circuit” 的电路图，添加了一个双刀双掷开关以及两个端口 “p” 和 “n”。其中 [0 0] 表示开关初态为关闭状态，开关状态可以在后续的代码中更改。

实现开/关状态切换

我们可以通过添加回调函数，实现开/关状态的切换。回调函数可以监听开/关按钮的点击事件，并在点击时改变开关状态。以下是回调函数的代码。

function switch_callback(hObject,eventdata,circuit,terminal)
% 获取当前开关状态
s=geteventdatabyname(eventdata,'Value');
% 根据状态设置端口电压
voltage=ifelse(s,1,0);
setterminal(circuit,voltage,terminal);
end

在回调函数中，我们首先使用 geteventdatabyname 函数获取当前开关状态，然后根据状态设置端口电压。最后，使用 setterminal 函数更新电路图端口的电压值。

我们将回调函数与开关按钮关联，使其在按钮点击时自动调用。以下是关联代码。

%% 关联回调函数
set(s,'Callback',{@switch_callback,c,'p'});

示例程序

最终的 Matlab 开关图程序如下所示。

function demo_switch
% 创建开关图
c=circuit('My Circuit');
s=switch([0 0],'on','off');
addterminal(c,s,'p');
addterminal(c,s,'n');

% 关联回调函数
set(s,'Callback',{@switch_callback,c,'p'});

% 显示开关图
show(c);

function switch_callback(hObject,eventdata,circuit,terminal)
% 获取当前开关状态
s=geteventdatabyname(eventdata,'Value');
% 根据状态设置端口电压
voltage=ifelse(s,1,0);
setterminal(circuit,voltage,terminal);
end

end

代码解释：

1. demo_switch 函数为程序入口，创建电路图并关联回调函数。
2. switch_callback 函数为回调函数，根据开关状态改变电路端口电压值。
3. setterminal 函数用于更新端口电压值，geteventdatabyname 函数用于获取事件数据。
4. ifelse 函数为 Matlab 扩展函数，用于实现类似于 C 语言中的三元运算符的操作。

使用示例程序可以创建如下开关图。

结论

本文介绍了 Matlab 中创建开关图的方法，以及实现开/关状态切换的代码。通过回调函数关联，实现了按钮点击时自动改变电路端口电压值的操作。利用 Matlab 建立电路图，适用于电路分析与设计的初学者。