电力电子课程设计matlab仿真实验
电力电子技术与MATLAB仿真课程设计
电力电子技术与MATLAB仿真课程设计课程设计概述
本次课程设计的主要任务是对电力电子技术进行深入了解，并通过MATLAB仿真进行实践操作，从而全面掌握电力电子技术的应用。
本次课程设计以掌握电力电子技术基本原理、掌握MATLAB仿真软件的使用和掌握电力电子技术的应用为主要目标，结合实际应用案例和仿真实验，学生们能够更加深入地理解电力电子技术的应用，并且掌握MATLAB仿真的使用方法。
任务一：电力电子技术基础知识
任务目标
通过学习电力电子技术基础知识，掌握电力电子技术的相关概念和原理。
学习内容
本次课程设计的学习内容主要包括以下几点：
1.电力电子技术概述
2.半导体器件
3.电路模型
4.控制方法
学习方法
学生们应该认真学习课程中涉及到的各种电力电子技术相关知识和概念，并在查阅相关文献进行加深理解。同时，针对课程中的一些重点难点内容，可以与同学共同研究、讨论，并结合实际案例进行学习。
任务二：MATLAB仿真操作技能
任务目标
通过本次课程设计，学生们应该掌握MATLAB仿真工具的基本操作技能，能够独立完成电力电子技术的相关仿真实例，并且掌握MATLAB仿真结果的分析和处理方法。
学习内容
本次课程设计的学习内容主要包括以下几点：
1.MATLAB基础操作
2.电力电子技术常用仿真分析方法
3.仿真模型搭建
学习方法
学生们应该认真学习课程中涉及到的MATLAB仿真工具的相关知识和概念，并进行实践操作。在实践操作过程中，可结合文献资料进行研究和调整，并与同学一起共同探讨仿真结果与理论分析的关系。
任务三：综合应用
任务目标
电力电子仿真实验
三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
一、实验目的：
1、加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。
2、掌握三相桥式全控整流电路MATLAB 的仿真方法，会设置各模块的参数。 二、实验主要仪器与设备： PC 机、MATLAB 仿真软件 三、实验原理
实验线路如图3-1。主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路组成，三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。 图中的R 用滑线变阻器，接成并联形式；电感Ld 选用700mH 。 在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上，其中心式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端Am 、Bm 、Cm,返回电网的电压从高压端A 、B 、C 输出，变压器接成Y/Y 接法。
R
图3-1 三相桥式全控整流电路实验原理图
四、实验内容及步骤
1、启动MATLAB ，进入SIMULINK 后新建文档，绘制三相桥式全控整流系统模型如图3-2所示。
在MATLAB 命令窗口中输入powerlib ，按Enter 健，打开电力系统（Power System ）工具
箱，或在MATLAB的工具栏中，打开SIMULINK的库浏览器，单击SimPowerSystems进入电力系统工具箱。从电源模块库（Electrical Sources）中选取交流电压源（Voltage Source）,从电力电子器件模块库（Power Electronics）选取通用变换器桥模块（Universal Bridge），从元件模块库（Elements）中选取串联RLC负载（Series RLC Branch）,从测量模块库（Measurements）选取电压测量（Voltage Measurement）、电流测量（Current Measurement）,从连接器模块库（Connectors）选取接地（输入）（Groud input）、接地（输出）（Groud output）、总线（Bus Bar,vert），从Extra library 中的Control Blocks选取同步6脉冲触发器（Synchronized 6-Pulse Generator）。
电力电子仿真实验实验报告
电力电子仿真实验实验报告
院系：电气与电子工程学院
班级：电气1309班
学号：
学生姓名：
指导教师：
成绩：
日期：2017年1月2日
目录
实验一晶闸管仿真实验 (3)
实验二三相桥式全控整流电路仿真实验 (6)
实验三电压型三相SPWM逆变器电路仿真实验 (18)
实验四单相交-直-交变频电路仿真实验 (25)
实验五VSC轻型直流输电系统仿真实验 (33)
实验一晶闸管仿真实验
实验目的
掌握晶闸管仿真模型模块各参数的含义。
理解晶闸管的特性。
实验设备：MA TLAB/Simulink/PSB
实验原理
晶闸管测试电路如图1-1所示。u2为电源电压，ud为负载电压，id为负载电流，uVT 为晶闸管阳极与阴极间电压。
图1-1 晶闸管测试电路
实验内容
启动Matlab，建立如图1-2所示的晶闸管测试电路结构模型图。
图1-2 带电阻性负载的晶闸管仿真测试模型
双击各模块，在出现的对话框内设置相应的模型参数，如图1-3、1-4、1-5所示。
图1-3 交流电压源模块参数
图1-4 晶闸管模块参数
图1-5 脉冲发生器模块参数
固定时间间隔脉冲发生器的振幅设置为5V，周期与电源电压一致，为0.02s（即频率为50Hz），脉冲宽度为2（即7.2º），初始相位（即控制角）设置为0.0025s（即45º）。
串联RLC分支模块Series RLC Branch与并联RLC分支模块Parallel RLC Branch的参数设置方法如表1-1所示。
表1-1 RLC分支模块的参数设置
在本系统模型中，双击Series RLC Branch模块，设置参数如图1-6所示。
matlab电力电子仿真教程.pdf
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MATLAB在电力电子技术中的应用
目录
MATLAB在电力电子技术中的应用 (1) MATLAB in power electronics application (2) 目录 (4)
1绪论 (6)
1.1关于MATLAB软件 (6)
1.1.1MATLAB软件是什么 (6)
1.1.2MATLAB软件的特点和基本操作窗口 (7) 1.1.3MATLAB软件的基本操作方法 (10)
1.2电力电子技术 (12)
1.3MATLAB和电力电子技术 (13)
1.4本文完成的主要内容 (14)
2MATLAB软件在电路中的应用 (15)
2.1基本电气元件 (15)
2.1.1基本电气元件简介 (15)
2.1.2如何调用基本电器元件功能模块 (17)
2.2如何简化电路的仿真模型 (19)
2.3基本电路设计方法 (19)
2.3.1电源功能模块 (19)
2.3.2典型电路设计方法 (20)
2.4常用电路设计法 (21)
2.4.1ELEMENTS模块库 (21)
2.4.2POWER ELECTRONICS模块库 (22)
2.5MATLAB中电路的数学描述法 (22)
3电力电子变流的仿真 (25)
3.1实验的意义 (25)
3.2交流-直流变流器 (25)
3.2.1单相桥式全控整流电路仿真 (26)
3.2.2三相桥式全控整流电路仿真 (38)
3.3三相交流调压器 (53)
3.3.1无中线星形联结三相交流调压器 (53)
3.3.2支路控制三角形联结三相交流调压器 (59)
3.4交流-交流变频电路仿真 (64)
电力电子的Matlab仿真技术
三、MATLAB集成环境
Simulink
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工作空间
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帮助按钮
命令窗口 命令输入区域
2 Simulink 仿真基础
SIMULINK是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统 建模和仿真的一个软件包，它与MATLAB语言的主要区别 在于，其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输 入，其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型 的构建，而非语言的编程上。
2.3 其他
一、示波器的使用
Y轴放大
自动尺寸 （复原）
打开参数对话框 区域放大 X轴放大
恢复保存过 的坐标设置
浮动示波器 把当前的坐 标设置保存
示波器窗口
1 示波器的参数
2 图形缩放
三个放大镜：区域放大、x轴向放大、y轴向放大
3 坐标轴范围
二、Simulink的仿真算法
1 变步长模式解法器有：
三、Simulink模块的基本操作
模块的提取 模块的移动、放大和缩小 模块的复制和粘贴 模块的删除和恢复 模块的转向 模块名的修改和移动 模块颜色的改变 模块的参数设置 模块的属性设定 模块的连接 连源自文库的弯折、移动和删除 批处理方法
2.2 Simulink仿真步骤
1 构建仿真模型 2 设置模块参数 3 设置仿真参数 4 启动仿真 5 观测仿真结果
电力电子matlab仿真
Edit 编辑菜单 表 2.2
View 查看菜单 表 2.3
Simulation 仿真功能菜单 表 2.4
Format 模块格式菜单
表 2.5
Tools 工具菜单
表 2.6
第2章 SIMULINK环境和模型库
2-40
2.1 系统仿真环境
2. 1. 2 模型库浏览器
1.模块的提取 2. 模块的复制和粘贴 3. 模块的移动、放大和缩小 4. 模块的转动 5. 模块名的修改和移动 6. 模块的参数设置 7. 模块的删除和恢复 8. 模块的连接 9. 信号线的弯折、移动和删除的连接
在 switch-case 语句中，当表达式的值(或字符串)与某 个 case 值(或字符串)相同时，就执行该 case 值以下的语句 组。如果表达式的值(或字符串)与任何一个case 值都不相同 ，则执行 otherwise 后的语句组 N。
第1章 MATLAB基础
1-25
1.7 MATALB 的绘图功能
MATLAB 有很强的绘图功能，可以绘制二维图形、三维图形、直方图 和饼图等，这里仅介绍一些常用的基本绘图命令和方法，见表 1-8
第1章 MATLAB基础
1-26
1.7.1 直角坐标中的二维曲线
[例 1-2] 画一条按正弦衰减的曲线。
» t = 0:0.2:6 * PI; »b =exp( - 0.1 * t) .* sine (t) ; » plot (t , b)
电力电子技术matlab仿真
1-3
1.3 MATALB 环境
1. 3.1 MATLAB 的主菜单 1.3.2 MATLAB 的工具栏 1.3.3 MATLAB 的命令窗口 1.3.4 MATLAB 的工作间
1-7
1.3.4 MATLAB 的工作间
1. 工作空间窗口
变量管理中心，可以显 示变量名称、尺寸、字节和类 别等信息。
2.工作空间管理命令
• Who 列出变量的简明列表 • Whos 列出变量大小类型等
1-8
1.4 MATALB 计算基础
MATLAB 的计算主要是数组和矩阵的计算，并且定义的数值元素是 复数，这是MATLAB 的重要特点。
switch-case 语句是一种多分支语句，语句的格式为
switch 表达式(标量或字符串) case 值 1 语句组 A case 值 2 语句组 B otherwise 语句组 N end
在 switch-case 语句中，当表达式的值(或字符串)与某 个 case 值(或字符串)相同时，就执行该 case 值以下的语句 组。如果表达式的值(或字符串)与任何一个case 值都不相同 ，则执行 otherwise 后的语句组 N。
(2) n 维数组和矩阵的表示和赋值。
Matlab电力电子仿真教程ppt课件
第5章 电力电子电路仿真分析
(a)
(b)
图5-7 晶闸管模块的电路符号和静态伏安特性 (a) 电路符号；(b) 静态伏安特性
第5章 电力电子电路仿真分析 SimPowerSystems库提供的晶闸管模块一共有两种：一 种是详细的模块(Detailed Thyristor)，需要设置的参数较多； 另一种是简化的模块(Thyristor)，参数设置较简单。晶闸管 模块的图标如图5-8。
(9) “测量输出端”(Show measurement port)复选框：选 中该复选框，出现测量输出端口m，可以观测晶闸管的电流 和电压值。
【例5.2】如图5-10所示，构建单相桥式可控整流电路， 观测整流效果。晶闸管模块采用默认参数。
第5章 电力电子电路仿真分析 图5-10 例5.2的仿真电路图
第5章 电力电子电路仿真分析
由于电力电子器件在使用时一般都并联有缓冲电路，因 此MATLAB电力电子开关模块中也并联了简单的RC串联缓 冲电路，缓冲电路的阻值和电容值可以在参数对话框中设置， 更复杂的缓冲电路则需要另外建立。有的器件(如MOSFET) 模块内部还集成了寄生二极管，在使用中需要加以注意。
第5章 电力电子电路仿真分析
(5) “缓冲电路阻值”(Snubber resistance Rs)文本框：并 联缓冲电路中的电阻值，单位为Ω。缓冲电阻值设为inf时将 取消缓冲电阻。
电力电子技术仿真实验报告
电力电子技术仿真实验实验一三相桥式全控整流电路
一：实验目的
（1）加深理解三相桥式全控整流电路的工作原理
（2）了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形
（3）掌握三相桥式全控整流电路MATLAB的仿真方法，会设置各模块的参数
二：实验原理
完整的三相桥式全控整流电路由整流变压器，6个桥式连接的晶闸管，负载，触发器和同步环节组成，6个晶闸管依次相隔60度触发，将电源交流电整流为直流电。
三：三相桥式全控整流电路仿真模型
a.纯电阻负载电路
1.设置仿真参数
交流电压源的参数设置
三相电源的相位互差120度，交流峰值相电压为100*sqrt(2)V,频率为60Hz 负载的参数设置
R=45Ω，L=0H
移相控制角值"alpha_deg"分别设为设为30，60, 120度
2.仿真波形
a: alpha_deg=30
纯电阻负载两端的电压Vd1,Vd2
晶闸管VT1的电压Uvt1
每一相的相电流（iA,iB,iC）
完整的波形
注：iD为整流后的电流波形，Vd为整流后的电压波形b: alpha_deg=60
纯电阻负载两端的电压Vd1,Vd2
晶闸管VT1的电压Uvt1
每一相的相电流（iA,iB,iC）
完整波形
c: alpha_deg=120
纯电阻负载两端的电压Vd1,Vd2 晶闸管VT1的电压Uvt1
每一相的相电流（iA,iB,iC）
完整波形
b.阻感负载电路
1.设置仿真参数
交流电压源的参数设置
三相电源的相位互差120度，交流峰值相电压为100*sqrt(2)V,频率为60Hz 负载的参数设置
R=45Ω，L=1H
移相控制角值"alpha_deg"分别设为设为30，60, 90度
(完整版)电力电子技术MatLab仿真.
本文前言
MATLAB的简介
MATLAB是一种适用于工程应用的各领域分析设计与复杂计算的科学计算软件，由美国Mathworks公司于1984年正式推出，1988年退出3.X（DOS）版本，19992年推出4.X（Windows）版本；19997年腿5.1（Windows）版本，2000年下半年，Mathworks公司推出了他们的最新产品MATLAB6.0（R12）试用版，并于2001年初推出了正式版。随着版本的升级，内容不断扩充，功能更加强大。近几年来，Mathworks公司将推出MATLAB语言运用于系统仿真和实时运行等方面，取得了很多成绩，更扩大了它的应用前景。MATLAB已成为美国和其他发达国家大学教学和科学研究中最常见而且必不可少的工具。
MATLAB是“矩阵实验室”（Matrix Laboratory）的缩写，它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，着重针对科学计算、工程计算和绘图的需要。在MATLAB中，每个变量代表一个矩阵，可以有n*m个元素，每个元素都被看做复数摸索有的运算都对矩阵和复数有效，输入算式立即可得结果，无需编译。MATLAB强大而简易的做图功能，能根据输入数据自动确定坐标绘图，能自定义多种坐标系（极坐标系、对数坐标系等），讷讷感绘制三维坐标中的曲线和曲面，可设置不同的颜色、线形、视角等。如果数据齐全，MATLAB通常只需要一条命令即可做图，功能丰富，可扩展性强。MATLAB软件包括基本部分和专业扩展部分，基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分风，可以满足大学理工科学生的计算需要，扩展部分称为工具箱，它实际上使用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集，用于解决某一方面的问题，或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图象处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等多种工具箱，并且向公式推倒、系统仿真和实时运行等领域发展。MATLAB语言的难点是函数较多，仅基本部分就有七百多个，其中常用的有二三百个。
matlab搭建电力系统仿真模型
matlab搭建电力系统仿真模型
摘要：
一、引言
二、搭建电力系统仿真模型的方法
1.打开Simulink 仿真
2.选择空白模型
3.打开模型库
4.选择电力系统模块
5.搭建模型并连接模块
三、电力系统仿真模型的应用
1.光伏电池输出特性仿真
2.漏电保护死区仿真
四、总结
正文：
一、引言
MATLAB 是一种广泛应用于科学计算、数据分析和可视化的软件，其强大的功能可以助力各种领域的研究。在电力系统领域，MATLAB 可以帮助工程师搭建仿真模型，从而对电力系统的运行特性和性能进行分析。本文将介绍如何使用MATLAB 搭建电力系统仿真模型。
二、搭建电力系统仿真模型的方法
1.打开Simulink 仿真
首先，需要打开MATLAB 软件，然后点击“Simulink”图标，打开Simulink 仿真环境。
2.选择空白模型
在Simulink 中，选择“blank model”新建一个空白模型，这将帮助我们从零开始搭建电力系统仿真模型。
3.打开模型库
在搭建模型过程中，我们需要使用MATLAB 提供的模型库。点击“Model Library”打开模型库，选择“Power Systems”目录下的“power”和“systems”子目录。
4.选择电力系统模块
在模型库中，我们可以找到各种电力系统相关的模块，如发电机、变压器、输电线路等。选择需要的模块并拖拽到新建的模型中。
5.搭建模型并连接模块
将所选模块按照电力系统的结构进行搭建，并使用连接线将它们连接起来。例如，将发电机连接到变压器，再将变压器连接到输电线路等。
三、电力系统仿真模型的应用
电力电子技术MATLAB仿真报告
电力电子技术MATLAB仿真报告
电力电子技术在现代电力系统中起着至关重要的作用，通过对电能的
调节、变换和控制，实现能源的高效利用。MATLAB作为一种强大的仿真
工具，可以对电力电子系统进行建模和仿真，评估其性能和稳定性。本文
将对电力电子技术MATLAB仿真的基本原理、方法和应用进行介绍，并以
其中一种电力电子系统为例，展示其仿真报告。
首先，电力电子技术MATLAB仿真的基本原理是建立电力电子系统的
数学模型，利用MATLAB提供的数学运算和仿真功能，对系统进行仿真计
算和结果分析。在仿真过程中，需要确定系统的输入和输出参数，选择适
当的模型和算法，并设置合理的仿真时间和步长，以获得准确和可靠的仿
真结果。
其次，电力电子技术MATLAB仿真的方法包括建模、仿真计算和结果
分析。建模是指将电力电子系统抽象为数学模型，包括元件的电路模型、
电压电流方程和控制算法等。仿真计算是通过数学运算和差分方程求解，
得出系统的动态响应和稳态工作点。结果分析是对仿真结果进行可视化和
统计分析，评估系统的性能、稳定性和失效机制等。
最后，以其中一种电力电子系统为例，展示电力电子技术MATLAB仿
真报告。假设我们要仿真一个直流调压器，控制电路使用的是PID控制算法。仿真目的是评估系统的调节性能和稳定性，在不同的负载、输入电压
和控制参数下，分析系统的输出电压和电流的动态响应和稳态误差。
首先，进行建模。我们需要确定直流调压器的电路模型和控制算法。
电路模型由电源、开关元件、电容和负载组成，控制算法采用PID控制器。然后，设置仿真参数，包括仿真时间、步长和初始条件等。
(完整版)电力电子技术MatLab仿真.
本文前言
MATLAB的简介
MATLAB是一种适用于工程应用的各领域分析设计与复杂计算的科学计算软件，由美国Mathworks公司于1984年正式推出，1988年退出3.X（DOS）版本，19992年推出4.X（Windows）版本；19997年腿5.1（Windows）版本，2000年下半年，Mathworks公司推出了他们的最新产品MATLAB6.0（R12）试用版，并于2001年初推出了正式版。随着版本的升级，内容不断扩充，功能更加强大。近几年来，Mathworks公司将推出MATLAB语言运用于系统仿真和实时运行等方面，取得了很多成绩，更扩大了它的应用前景。MATLAB已成为美国和其他发达国家大学教学和科学研究中最常见而且必不可少的工具。
MATLAB是“矩阵实验室”（Matrix Laboratory）的缩写，它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，着重针对科学计算、工程计算和绘图的需要。在MATLAB中，每个变量代表一个矩阵，可以有n*m个元素，每个元素都被看做复数摸索有的运算都对矩阵和复数有效，输入算式立即可得结果，无需编译。MATLAB强大而简易的做图功能，能根据输入数据自动确定坐标绘图，能自定义多种坐标系（极坐标系、对数坐标系等），讷讷感绘制三维坐标中的曲线和曲面，可设置不同的颜色、线形、视角等。如果数据齐全，MATLAB通常只需要一条命令即可做图，功能丰富，可扩展性强。MATLAB软件包括基本部分和专业扩展部分，基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分风，可以满足大学理工科学生的计算需要，扩展部分称为工具箱，它实际上使用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集，用于解决某一方面的问题，或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图象处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等多种工具箱，并且向公式推倒、系统仿真和实时运行等领域发展。MATLAB语言的难点是函数较多，仅基本部分就有七百多个，其中常用的有二三百个。
电力电子技术matlab仿真实验报告
上海电机学院卢昌钰 BG0801 10号1.单相半波可控整流电路
（1）电阻性负载（R=1欧姆，U2=220V,α=30°）
接线图
电阻性负载二次电压，输出电压，二次电流，输出电流，晶闸管电压曲线
输入电压与输出电压波形
（2）阻感负载（R=1欧姆，L=0.05H，U2=220V,α=30°）
接线图
阻感负载二次电压，输出电压，二次电流，输出电流，晶闸管电压曲线
输入电压与输出电压波形
（3）阻感负载+续流二极管（R=1欧姆，L=0.05H，U2=220V,α=30°）有问题
接线图
阻感负载二次电压，输出电压，二次电流，输出电流，晶闸管电压曲线
输入与输出电压波形
2.单相桥式全控整流电路
（1）电阻性负载（R=1欧姆，U2=220V,α=60°）
电阻性负载电路图搭建
电阻负载输入电压和输出电压对比
电阻负载直流电压和电流波形
电阻负载时晶闸管T1的波形
电流i2的曲线
（2）电感性负载（R=1欧姆，L=0.05H,α=60°，U2=220V,）
阻感负载电路图搭建
阻感负载电压输入与输出波形
阻感负载输出电流id
阻感负载输出电压ud
阻感负载交变时的电流i2
阻感负载交变时的电压u2
阻感负载VT1的电压波形
（3）电感性负载+续流二极管（R=1欧姆，L=0.05H,α=60°，U2=220V,）
电感性负载+续流二极管接线图
输入和输出电压波形
负载电流
负载电压
二次侧电流
晶闸管两端电压
3.单相桥式半空整流电路
（1）电阻负载（R=1欧姆，α=60°，U2=220V,）
接线图
二次侧电压，负载电压，二次侧电流，负载电流，晶闸管电压，二极管电压，二极管电
基于matlab的电力电子技术仿真设计_课程设计
基于matlab地电力电子技术仿真设计
第1章绪论
1.1 MA TLAB 地产生过程和影响
在20 世纪七十年代后期地时候：时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任地Cleve Moler 教授出于减轻学生编程负担地动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK库程序地“通俗易用”地接口，此即用FORTRAN编写地萌芽状态地MATLAB.经几年地校际流传，在Little 地推动下，由Little、Moler、Steve Bangert 合作，于1984 年成立了 MathWorks 公司，并把 MATLAB 正式推向市场.从这时起，MATLAB 地内核采用C语言编写，而且除原有地数值计算能力外，还新增了数据图视功能.MA TLAB以商品形式出现后，仅短短几年，就以其良好地开放性和运行地可靠性，使原先控制领域里地封闭式软件包（如英国地UMIST，瑞典地LUND 和SIMNON，德国地KEDDC）纷纷淘汰，而改以MATLAB为平台加以重建.在时间进入20 世纪九十年代地时候，MATLAB已经成为国际控制界公认地标准计算软件.
到九十年代初期，在国际上30 几个数学类科技应用软件中，MA TLAB在数值计算方面独占鳌头，而Mathematica 和Maple 则分居符号计算软件地前两名.Mathcad 因其提供计算、图形、文字处理地统一环境而深受中学生欢迎.MathWorks 公司于1993 年推出MA TLAB4.0 版本，从告别DOS 版.
电力电子技术MA TLAB实践：电力电子技术中有关电能地变换与控制过程，有各种电路原理地分析与研究、大量地计算、电能变换地波形测量、绘制与分析等，都离不开MATLAB.首先，它地运算功能强大，应用于交流电地可控整流、直流电地有源逆变与无源逆变中存在地整流输出地平均值、有效值、与电路功率计算、控制角、导通角计算.其次，MA TLAB地SimpowerSystems实体图形化仿真模型系统，把代表晶闸管、触发器、电阻、电容、电源、电压表等实物地特有符号连接成一个整流装置电路或是一个系统，更简单方便，节省设计制作时间和成本等.再有，交流技术讨论地电能转换与控制，需要对各种电压与电流波形进行测量、绘制与分析，MA TLAB提供了功能强大且方便使用地图形函数，特别适合完成这项任务.
电力电子技术与电力系统分析matlab仿真
电气2013级卓班电力电子技术与电力系统分析
课程实训报告
专业：电气工程及其自动化
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
XX交通大学自动化与电气工程学院
2016年1 月日
1 电力电子技术实训报告
1.1 实训题目
1.1.1电力电子技术实训题目一
一．单相半波整流
参考电力电子技术指导书中实验三负载，建立MATLAB/Simulink环境下三相半波整流电路和三相半波有源逆变电路的仿真模型。仿真参数设置如下：
(1)交流电压源的参数设置和以前实验相关的参数一样。
(2)晶闸管的参数设置如下：
R=0.001Ω，L on=0H，V f=0.8V，R s=500Ω，C s=250e-9F
(3)负载的参数设置
RLC串联环节中的R对应R d，L对应L d，其负载根据类型不同做不同的调整。
(4)完成以下任务：
①仿真绘出电阻性负载（RLC串联负载环节中的R d= Ω，电感L d=0，C=inf，反电动势为0）下α=30°，60°，90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形。
②仿真绘出阻感性负载下（负载R d=Ω，电感L d为，反电动势E=0）α=30°，60°，90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形。
③仿真绘出阻感性反电动势负载下α=90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d 和晶闸管两端电压U vt1的波形，注意反电动势E的极性。
(5)结合仿真结果回答以下问题：
①该三项半波可控整流电路在β=60°，90°时输出的电压有何差异?
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一．课程设计目的
（1）通过matlab的simulink工具箱，掌握DC-DC、DC-AC、AC-DC电路的仿真。通过设置元器件不同的参数，观察输出波形并进行比较，进一步理解电路的工作原理；
（2）掌握焊接的技能，对照原理图，了解工作原理；
（3）加深理解和掌握《电力电子技术》课程的基础知识，提高学生综合运用所学知识的能力；
二．课程设计内容
第一部分：simulink电力电子仿真/版本matlab7.0
（1）DC-DC电路仿真（升降压（Buck-Boost）变换器）
仿真电路参数：直流电压20V、开关管为MOSFET（内阻为0.001欧）、开关频率20KHz、电感L为133uH、电容为1.67mF、负载为电阻负载（20欧）、二极管导通压降0.7V（内阻为0.001欧）、占空比40%。仿真时间0.3s，仿真算法为ode23tb。
图1-1
占空比为40%的，降压后为12.12V。触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。
图1-2
占空比为60%的，升压后为28.25V。触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。
图1-3
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图1-4
升降压变换电路（又称Buck-boost电路）的输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压，输出电压与输入电压极性相反，其电路原理图如图1-4(a)所示。它主要用于要求输出与输入电压反相，其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源
工作原理：
①T导通，ton期间，二极管D反偏而关断，电感L储能，滤波电容C向负载提供能量。
②T关断，toff期间，当感应电动势大小超过输出电压U0时，二极管D导通，电感L
经D向C和RL反向放电，使输出电压的极性与输入电压
在ton期间电感电流的增加量等于toff期间的减少量，得：
由的关系，求出输出电压的平均值为：
上式中，D为占空比，负号表示输出与输入电压反相；当D=0.5时，U0=Ud；当0.5 占空比D=40%时，理论值U0=13.33V，实际值输出电压U0为12.11V，这是由于二极管导通压降为0.7V，MOSFET也有一定的压降。使实际的输出电压小于理论的输出电压。 (2)DC-AC电路仿真（SPWM逆变电路） 仿真电路参数：直流电压源模块（电压为530V）、“Universab Bridgem”模块(选择桥臂为3，反并联二极管IGBT）、负载为三相星型负载（额定电压为413V,频率为50Hz，有功为1KW,感性无功为500Var，容性无功为0）、控制信号为Discrete PWM Generator 模块（选择三桥六臂，输出基波频率为50Hz，载波频率为1500Hz，调制深度为0.6）、采样时间为5e-7。仿真时间为0.06s，仿真算法为ode23tb。 图2-1 直流线电压Uan、a相相电流、线电压Uab、直流电流Id波形 图2-2 图2-3 图2-4 三相PWM逆变器图2-5 图2-6 三相SPWM原理与单相SPWM类似，电路图为（图2-4）载波信号Uc为对称的三角波，幅值为Ucm，频率为fc，调制信号为三相正弦波Uar，Ubr，Ucr，幅值为Usm，频率为fs，当Usa 由于各相上下桥臂功率器件以互补方式轮流导通，故各相相对N点的电压为双极性SSPWM 波形，该波形与各相上桥臂器件驱动信号同步变化。输出的线电压可由相应两相相对N点的电压相减得出，线电压在Ud，-Ud和0之间变动（图2-3），总体呈现单极性形状。星型连接负载的相电压波形较为负载。可能的电平为0,-1/3Ud,1/3Ud,-2/3Ud和+2/3Ud。（图2-4），相电流呈正弦波形变化。 (3)AC-DC电路仿真（三相桥式全控整流电路） 仿真电路参数：三相交流电压源（线电压为380V、50Hz，内阻为0.001欧）、三相晶闸管桥式电路选用“Universal Bridge”模块、六路触发脉冲选用“Synchronized 6 Pulse Generator”模块（频率50Hz、脉冲宽度为0.1）、负载为阻感负载（电阻为1欧，电感为1mH）。仿真时间为2s，仿真算法为ode23tb。 图3-1 触发角a=60°。三相电压Uab，Ubc，Uca、晶闸管T1、输出电流、输出电压波形 图3-2 触发角a=90°。三相电压Uab，Ubc，Uca、晶闸管T1、输出电流（断流）、输出电压波形 图3-3 三相桥式全控整流电路图3-4 三相桥式全控整流电路任意时刻都有两个晶闸管同时导通从而形成回路，其中共阴极组和共阳极组各1个导通，且不能为同一器件。触发脉冲顺序为T1→T2→T3→T4→T5→T6。相位相差60°。同一相的上下两个桥臂脉冲相差180°。直流电压在一个周期脉动6次，每次脉动的波形都一样。 触发角a从自然换相点开始。如果负载是阻感负载的话，当a<=60°，输出的直流电压和直流电流都是连续（图3-2）;当a>60°，输出的直流电压和直流电流断续（图3-3，a=90°）。 第二部分：USB充电器的制作 对照原理图，把元器件焊接上去，注意电阻的参数，电容的正负极，看清是整流管IN4007还是IN4148,还有元器件不能焊接太久。 经过测试输出电压为5.2V左右,误差+4%,额定电压为+5V。 三．课程设计心得体会 心得：先从书本buck电路开始，了解一些常用的器件设置方法，示波器多通道的使用，电压，电流的测量，总线信号的分离；然后在修改参数，查看波形的变化，是否达到预期效果；最后自己总结分析电路的工作过程。 体会：通过这一周对课程设计所作的努力，完成了对电力电子技术中的升降压（Buck-Boost）变换器、SPWM逆变电路、三相桥式全控整流电路的仿真。仿真过程也遇到到一些问题，比如一些波形与实际不同，然后自己修改参数，了解整个电路的工作原理，为什么改变其中的一些参数变化会很大，通过网上查找资料和自己的分析来判断，反复验证结果是否准确。MATLAB/SIMUINK工具箱在电力电子仿真应用广泛。通过学习，我较熟练的掌握了simpowersystem的使用方法。由于现实器件的限制，模拟仿真就给我们提供了一个准确理解学习理论的良好途径。但仿真毕竟只是仿真，实际做出来还需要不断去改进。 总之，这次电力电子课程设计进一步提高了我的自学能力，以及自己分析和解决问题的能力。 四．参考文献 1．王兆安、刘进军.电力电子技术（第5版）.北京：机械工业出版社，2009. 2．林飞、杜欣.电力电子应用技术的MATLAB仿真.北京：中国电力出版社2009. 3．忠霖、黄京.电力电子技术的MATLAB实践.北京：国防工业出版社2009.