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基于MATLAB的电网络拓扑分析及复杂电路求解研究

来源：电工电气发布时间：2026-01-26 12:26浏览次数：1

基于MATLAB的电网络拓扑分析及复杂电路求解研究

桂雨欣，曹燕平，尧聪沛，周宇枫

(厦门大学嘉庚学院机电工程与自动化学院，福建漳州 363123)

摘要：电网络分析是电力系统设计、电子电路优化及自动化控制领域的核心基础，其核心任务是通过数学建模与算法设计揭示电路结构与电气特性的内在关联。聚焦于电网络拓扑结构的矩阵表示及 MATLAB 在电路分析中的应用，通过构建电网络拓扑图与关联矩阵，结合基尔霍夫电流定律(KCL)建立系统方程，利用 MATLAB 编程实现了对含受控源电路、交流电路等复杂场景的高效求解。研究结果表明，该方法比传统网孔电流法新颖，相较于手工电路计算，面对一些复杂电路会有更高的计算效率，为电网络分析提供了系统化的解决方案。

关键词： MATLAB 编程；电网络；节点列表法；网孔电流法

中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：2097-6623(2026)01-0027-05

Research on Electrical Network Topology Analysis and Complex

Circuit Solution Based on MATLAB

GUI Yu-xin, CAO Yan-ping, YAO Cong-pei, ZHOU Yu-feng

（School of Mechanical and Electrical Engineering & Automation, Xiamen University Tan Kah Kee College, Zhangzhou 363123, China）

Abstract: Electrical network analysis is a core foundation in the fields of power system design, electronic circuit optimization, and automatic control. Its core task is to reveal the inherent correlation between circuit structure and electrical characteristics through mathematical modeling and algorithm design. Focusing on the matrix representation of electrical network topological structures and the application of MATLAB in circuit analysis, this study constructs electrical network topological graphs and incidence matrices, establishes system equations combined with Kirchhoff's current law (KCL), and realizes efficient solution for complex scenarios such as circuits with controlled sources and AC circuits through MATLAB programming. The research results show that this method is more innovative than the traditional mesh current method, and compared with manual circuit calculation, it has higher calculation efficiency for some complex circuits, providing a systematic solution for electrical network analysis.

Key words: MATLAB programming; electrical network; node listing method; mesh current method

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