电力电子课程设计matlab仿真实验
Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的应用
Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的应用【摘要】本文主要介绍了Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的应用。
引言部分包括研究背景、研究意义和研究目的。
正文部分分别从Matlab仿真技术的基本概念、在电力电子课程中的应用介绍、具体应用案例、优势和挑战以及未来发展进行详细阐述。
结论部分强调了Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的重要性，并展望了未来研究方向。
通过本文的阐述，读者可以了解Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的实际运用，以及其在未来的发展趋势和挑战，为相关研究和教学提供参考和指导。
【关键词】Matlab仿真技术、电力电子、课程教学、应用案例、优势、挑战、未来发展、重要性、研究方向、总结、引言、正文、结论。
1. 引言1.1 研究背景电力电子技术是现代电气工程领域中的重要分支之一，广泛应用于电力系统、电力驱动、新能源等领域。
随着电力电子设备的发展和应用越来越广泛，对电力电子技术的研究和教育也提出了更高的要求。
在电力电子课程的教学过程中，如何进行有效的实践和仿真已成为当前教育领域中的热点问题。
通过深入研究Matlab仿真技术在电力电子课程中的应用，可以推动电力电子课程的教学模式改革，提高教学质量和学生的实践能力。
对电力电子领域的研究与创新也将受益于Matlab仿真技术的应用。
本研究将重点探讨Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的应用，为推动电力电子学科的教育和研究提供新的思路和方法。
1.2 研究意义电力电子作为现代电力系统中非常重要的一部分，其在能源转换、逆变器设计、节能控制等方面发挥着至关重要的作用。
而在电力电子课程的教学中，为了更好地理解和掌握相关知识，学生通常需要进行大量的实验和仿真。
而传统实验受制于设备成本高昂、操作复杂等问题，因此Matlab仿真技术的应用变得尤为重要。
研究Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的应用具有重要的意义。
不仅可以提升学生的实验能力和创新意识，还可以加强学生对电力电子知识的理解和掌握，为其未来的职业发展奠定坚实的基础。
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：综合应用任务目标通过独立完成应用案例的设计和模拟仿真，学生们能够深入理解电力电子技术的实际应用，并且掌握MATLAB仿真工具在电力电子技术应用方面的操作方法。
学习内容本次课程设计的学习内容主要包括以下几点：1.开关电源的设计及仿真2.三相变频器的设计及仿真3.太阳能逆变器的设计及仿真学习方法学生们应该针对给出的应用案例进行仿真模拟，并负责完成实验数据表格整理及会议汇报材料的整理，以提高课程设计实际应用能力。
电力电子的matlab仿真设计 精品
第1章前言1.1 设计目的1. 要求对电力电子技术有较全面和深刻的理解。
2. 通过此次课程设计，使所学的电力电子技术进行全面的复习和总结，巩固所学的理论知识。
3. 通过理论与实践相结合，提高分析问题和解决问题的能力。
4. 学会使用规范、标准及有关设计资料。
5. 初步掌握设计步骤和基本内容，掌握编写设计说明书的基本方法。
6. 在绘制MATLAB仿真图得到了初步锻炼。
1.2 设计的主要内容1.建立单相半波可控整流电路仿真模型。
2.建立单相全控桥式整流电路仿真模型。
3.建立三相全控桥式整流电路仿真模型。
1.3 电力电子技术简介电力电子技术是一种电能处理技术(Electrical Energy Processing)，即采用功率半导体器件（电力电子器件）和线路对电能进行转换(conversion)、控制(control)和高效利用(efficient use)的一门技术。
广泛应用于各种电源系统、电气传动自动化系统及电力系统等工业生产和民用部门。
主要研究内容（Power Electronics contents)：电力电子器件、电力电子电路、电力电子装置。
1.4 MATLAB在电力电子中的应用MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
在本次电力电子技术仿真设计中，我们主要应用到matlab里的simulink工具库里的一些小工具模块，还有simulink power工具库。
通过MATLAB，树立模型仿真，让我们清楚的了解电力电子技术的各种技巧。
电力电子matlab课程设计
电力电子matlab课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力电子技术的基本原理，掌握MATLAB在电力电子仿真中的应用；2. 学会使用MATLAB软件进行电力电子器件的建模与仿真；3. 掌握MATLAB中电力电子电路的搭建、参数设置及仿真分析。
技能目标：1. 能够运用MATLAB软件进行简单电力电子电路的设计与仿真；2. 学会分析仿真结果，优化电路设计，提高电路性能；3. 培养动手实践能力，提高解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术的兴趣，激发学生主动学习的热情；2. 培养学生的团队合作意识，提高沟通协作能力；3. 增强学生对我国电力电子技术发展的认识，培养科技创新意识。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论知识与实际操作的结合。
学生特点：学生具备一定的电力电子技术基础，对MATLAB软件有一定了解，但实践操作能力有待提高。
教学要求：结合课程性质、学生特点，将课程目标分解为具体的学习成果，通过课堂讲解、案例分析、上机实践等多种教学方式，使学生能够掌握电力电子MATLAB课程设计的方法与技巧。
同时，注重培养学生的动手实践能力和团队协作能力，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 电力电子技术基本原理回顾：包括电力电子器件的工作原理、特性及其在电路中的应用。
相关教材章节：第一章 电力电子器件及其特性。
2. MATLAB软件在电力电子仿真中的应用：介绍MATLAB软件的功能特点，以及在电力电子仿真中的应用。
相关教材章节：第二章 MATLAB在电力电子仿真中的应用。
3. 电力电子器件的建模与仿真：学习使用MATLAB软件对电力电子器件进行建模，并进行仿真分析。
相关教材章节：第三章 电力电子器件的建模与仿真。
4. 电力电子电路的搭建与仿真：学习使用MATLAB软件搭建电力电子电路，并进行参数设置、仿真分析。
相关教材章节：第四章 电力电子电路的MATLAB仿真。
5. 电路设计与性能优化：通过实际案例分析，学习如何分析仿真结果，优化电路设计，提高电路性能。
电力电子技术matlab课程设计
电力电子技术 matlab课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力电子技术的基本原理，掌握相关术语及概念；2. 学会使用MATLAB软件进行电力电子电路的仿真与设计；3. 掌握常见电力电子器件的工作原理及其在电路中的应用。
技能目标：1. 能够运用MATLAB软件构建电力电子电路模型，进行基本仿真分析；2. 能够对电力电子电路进行参数优化，提高电路性能；3. 能够运用所学知识解决实际问题，具备一定的电力电子技术实际应用能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术及MATLAB软件的兴趣，提高学习积极性；2. 培养学生具备团队协作精神，善于与他人沟通交流，共同解决问题；3. 增强学生的创新意识，鼓励学生勇于探索新知识，提高实践能力。
课程性质：本课程为电力电子技术领域的实践课程，以MATLAB软件为工具，结合理论知识，培养学生的实际操作能力。
学生特点：学生已具备一定的电力电子技术理论基础，但对于MATLAB软件的使用相对陌生，需要从基础开始教学。
教学要求：教师需结合课本内容，由浅入深地引导学生学习MATLAB软件在电力电子技术中的应用，注重培养学生的实际操作能力和创新精神。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际电路设计与分析中，提高综合素养。
二、教学内容1. 电力电子技术基本原理回顾：包括电力电子器件的工作原理、特性及分类，重点掌握二极管、晶闸管、MOSFET和IGBT等器件。
2. MATLAB软件入门：介绍MATLAB软件的基本操作，如命令窗口、脚本编写、函数调用等，为后续仿真打下基础。
3. 电力电子电路建模与仿真：结合课本内容，选用典型电力电子电路进行建模与仿真，包括整流电路、逆变电路、斩波电路等。
- 教学大纲安排：按照课本章节进行，逐个分析各类电路的工作原理及仿真方法。
4. 参数优化与性能分析：教授学生如何运用MATLAB软件对电力电子电路进行参数优化，提高电路性能。
电力电子matlab课程设计
电力电子matlab课程设计一、教学目标本课程旨在通过电力电子Matlab仿真技术的学习，让学生掌握电力电子器件的工作原理和仿真方法，学会使用Matlab软件进行电力电子电路的仿真分析。
具体目标如下：1.理解电力电子器件的基本工作原理和特性。
2.熟悉电力电子电路的基本拓扑结构和性能。
3.掌握Matlab在电力电子仿真中的应用方法。
4.能够运用Matlab进行电力电子电路的建模和仿真。
5.能够分析电力电子电路的稳态和瞬态性能。
6.能够针对特定的电力电子电路，选择合适的仿真参数和方法。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和实践能力。
2.增强学生对电力电子技术的兴趣和热情。
3.培养学生团队合作和自主学习的精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括三个部分：电力电子器件、电力电子电路和Matlab 仿真技术。
电力电子器件部分，我们将介绍晶闸管、GTO、IGBT等常用电力电子器件的工作原理和特性。
电力电子电路部分，我们将学习常用的电力电子电路拓扑结构，如整流电路、逆变电路、变频电路等，并分析它们的性能。
Matlab仿真技术部分，我们将学习如何使用Matlab进行电力电子电路的建模和仿真，掌握Matlab在电力电子领域中的应用方法。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
讲授法：用于讲解电力电子器件的基本原理和特性，电力电子电路的基本拓扑结构和性能。
讨论法：通过小组讨论，让学生深入理解电力电子技术的应用和发展。
案例分析法：通过分析具体的电力电子电路案例，让学生学会运用Matlab进行电路仿真。
实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自操作电力电子电路，增强实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：教材：《电力电子Matlab仿真技术》。
参考书：电力电子技术相关书籍。
多媒体资料：电力电子器件和电路的图片、视频等。
实验设备：电力电子实验装置，Matlab软件。
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，二极管电流波形图（2）阻感负载（R=1欧姆，L=0.05H，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，二极管电流波形图（3）阻感负载+续流二极管（R=1欧姆，L=0.05H，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VT1电压，二极管VD4电压，二极管VD4电流波形图4.三相半波可控整流电路电阻负载接线图（0°）三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形（电阻0°）三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形（电阻30°）阻感负载接线图（30°）三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形（阻感30°）阻感负载+续流二极管接线图（30°）三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形（阻感+续流二极管30°）5．三相全控整流电路电阻负载接线图（30°导通角）三相输入输出电压对比，晶闸管1电压，输出电流电压图形（30°）阻感负载接线图（30°导通角）三相输入输出电压对比，晶闸管1电压，输出电流电压图形（30°）阻感负载+续流二极管接线图（30°导通角）三相输入输出电压对比，晶闸管1电压，输出电流电压图形（30°）6 降压BUCK电路降压斩波电路（电流连续）接线图BUCK变换器电感电流连续时仿真波形BUCK变换器电感电流断续时仿真波形7 升压Boost电路升压Boost变换器仿真接线图升压Boost变换器连续工作升压Boost变换器断续工作8 单相全桥方波逆变电路单相全桥方波电阻负载逆变电路接线图电阻负载逆变器直流侧电流，输出交流电压电流方波波形单相全桥方波阻感负载逆变电路接线图阻感负载逆变器直流侧电流，输出交流电压电流方波波形9 三相方波逆变电路三相方波逆变电路接线图三相方波逆变电路仿真波形（感性无功=100Var）三相方波逆变电路仿真波形（感性无功=1000Var）10单极性的PWM方式下的单相全桥逆变电路单极性的PWM方式下的单相全桥逆变电路接线图在下：输出电压，电流和直流侧电流波形。
电力电子的 MATLAB 仿真
电力电子的 MATLAB 仿真计算机控制技术课程设计资料2010年 4月电力电子技术综合了电子电路、电机拖动、计算机控制等多学科知识，是一门实践性和应用形很强的课程。
由于电力电子器件自身的开关非线性，给电力电子电路的分析带来了一定的复杂性和困难，一般常用波形分析的方法来研究。
仿真技术为电力电子电路的分析提供了崭新的方法。
我们在电力电子技术课程的教学中引入了仿真，对于加深学生对这门课程的理解起到了良好的作用。
掌握了仿真的方法，学生的想法可以通过仿真来验证，对培养学生的创新能力很有意义，并且可以调动学生的积极性。
实验实训是本课程的重要组成部分，学校的实验实训条件毕竟是有限的，也受到学时的限制。
而仿真实训不受时间、空间和物质条件的限制，学生可以在课外自行上机。
仿真在促进教学改革、加强学生能力培养方面起到了积极的推动作用。
第一章 MATLAB基础⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1．1 MATLAB介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1．2 MATLAB的安装与启动⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1．3 MATLAB环境⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 第二章 MATLAB/Simulink/Power System工具箱简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 2．1 Simulink工具箱简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 2．2 Power System 工具箱简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 2．3 Simulink/Power System的模型窗口⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 2．4 Simulink/Power System模块的基本操作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 第三章电力电子电路仿真实训⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21 实训一单相半波可控整流电路仿真实训⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21 实训二单相桥式半控整流电路仿真实训⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29 实训三单相桥式全控整流电路仿真实训⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35 实训四单相桥式全控有源逆变电路仿真实训⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42 实训五单相交流调压电路仿真实训⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯45 实训六降压斩波电路仿真实训⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯48 实训七升压斩波电路仿真实训⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51 实训八升降压斩波电路实训⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯54 实训九三相半波不可控整流电路仿真实训⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57 实训十三相半波可控整流电路仿真实训⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯59 实训十一三相桥式全控整流电路仿真实训⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯67 实训十二三相半波可控整流电路有源逆变电路仿真实训⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72 实训十三三相桥式有源逆变电路仿真实训⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯75第 1章 MATLAB基础1.1 MATLAB介绍MATLAB是一种科学计算软件。
(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。
电力电子课程设计关于MATLAB
电力电子课程设计关于MATLAB一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握MATLAB在电力电子领域的应用，培养学生运用MATLAB进行电力电子系统分析和设计的能力。
具体目标如下：1.知识目标：使学生掌握MATLAB的基本语法和操作，了解MATLAB在电力电子领域的应用范围，如交流调速系统、变频器、电力电子器件驱动等。
2.技能目标：培养学生运用MATLAB进行电力电子系统仿真分析的能力，能够编写简单的MATLAB脚本程序，实现电力电子电路的建模和仿真。
3.情感态度价值观目标：培养学生对电力电子领域的兴趣，提高学生运用现代工具解决实际问题的意识，培养学生的创新精神和团队合作能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.MATLAB概述：介绍MATLAB的发展历程、功能特点和基本语法。
2.MATLAB在电力电子领域的应用：讲解MATLAB在交流调速系统、变频器、电力电子器件驱动等方面的应用实例。
3.MATLAB电力电子仿真基础：介绍电力电子电路的建模方法，讲解MATLAB中电力电子仿真工具箱的使用。
4.实例讲解与实践：通过具体案例，引导学生运用MATLAB进行电力电子系统分析和设计，提高学生的实际操作能力。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解MATLAB的基本语法和操作，使学生掌握MATLAB的基本使用方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解MATLAB在电力电子领域的应用，培养学生运用MATLAB解决实际问题的能力。
3.实验法：安排课后实验，让学生动手实践，巩固所学知识，提高学生的实际操作能力。
4.小组讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学，将准备以下教学资源：1.教材：《MATLAB电力电子仿真与应用》。
2.参考书：电力电子相关书籍，如《电力电子技术》、《电力电子器件与应用》等。
优秀毕业论文——基于matlab的电力电子技术仿真实验设计
The MATLAB is Corporation promotes by American Math Works uses in the numerical calculus and the graphic processing science computation software system is honored as “on the giant shoulder's tool” the MATLAB early time mainly to use in control system's simulation, passed through expands unceasingly already became contains the correspondence electrical engineering optimization control and so on many domains the science computation software, might use in the power electronics circuit and theelectric drive control system's simulation.
(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。
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.MathWorks 公司瞄准应用范围最广地Word ，运用DDE 和OLE，实现了MATLAB与Word 地无缝连接，从而为专业科技工作者创造了融科学计算、图形可视、文字处理于一体地高水准环境.1997 年仲春，MA TLAB5.0 版问世，紧接着是5.1、5.2，以及和1999 年春地5.3 版.与4.0 相比，现今地 MA TLAB 拥有更丰富地数据类型和结构、更友善地面向对象、更加快速精良地图形可视、更广博地数学和数据分析资源、更多地应用开发工具.（关于MATLAB5.0 地特点下节将作更详细地介绍.）诚然，到1999 年底，Mathematica 也已经升到4.0 版，它特别加强了以前欠缺地大规模数据处理能力.Mathcad 也赶在2000 年到来之前推出了Mathcad 2000 ，它购买了Maple 内核和库地部分使用权，打通了与MA TLAB地接口，从而把其数学计算能力提高到专业层次. 但是，就影响而言，至今仍然没有一个别地计算软件可与MA TLAB匹敌. 在欧美大学里，诸如应用代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、模拟与数字通信、时间序列分析、动态系统仿真等课程地教科书都把MATLAB作为内容.这几乎成了九十年代教科书与旧版书籍地区别性标志.在那里，MA TLAB是攻读学位地大学生、硕士生、博士生必须掌握地基本工具. 在国际学术界，MATLAB已经被确认为准确、可靠地科学计算标准软件.在许多国际一流学术刊物上，（尤其是信息科学刊物），都可以看到MATLAB地应用.在设计研究单位和工业部门，MATLAB被认作进行高效研究、开发地首选软件工具.如美国National Instruments 公司信号测量、分析软件LabVIEW，Cadence 公司信号和通信分析设计软件SPW等，或者直接建筑在MA TLAB之上，或者以MATLAB为主要支撑.又如 HP司地VXI 硬件，TM公司地DSP，Gage 公司地各种硬卡、仪器等都接受MATLAB地支持.1.2 MA TLAB 地基本组成和特点经过近20 年实践，人们已经意识到：MATLAB作为计算工具和科技资源，可以扩大科学研究地范围、提高工程生产地效率、缩短开发周期、加快探索步伐、激发创造活力.那么作为当前最新版本地MATLAB 7.0 究竟包括哪些内容？有哪些特点呢？5.0以前版本地MATLAB语言比较简单.它只有双精度数值和简单字符串两种数据类型，只能处理1 维、2 维数组.它地控制流和函数形式也都比较简单.这一方面与当时软件地整体水平有关，另方面与MA TLAB仅限于数值计算和图形可视应用地设计目标有关.从 5.0 版起，MA TLAB 对其语言进行了根本性地变革，使之成为一种高级地“阵列”式语言.1.3 MA TLAB 语言地传统优点MA TLAB自问世起，就以数值计算称雄.MA TLAB进行数值计算地基本处理单位是复数数组（或称阵列），并且数组维数是自动按照规则确定地.这一方面使MATLAB程序可以被高度“向量化”，另方面使用户易写易读.对一般地计算语言来说，必须采用两层循环才能得到结果.这不但程序复杂，而且那讨厌地循环十分费时. MA TLAB 处理这类问题则简洁快捷得多，它只需直截了当地一条指令y = exp(-2*t).*sin(5*t) ，就可获得.这就是所谓地“数组运算”.这种运算在信号处理和图形可视中，将被频繁使用.当A地列数大于行数时，x 有无数解.一般程序就必须按以上不同情况进行编程.然而对 MATLAB来说，那只需一条指令：x=A\b .指令是简单地，但其内涵却远远超出了普通教科书地范围，其计算地快速性、准确性和稳定性都是普通程序所远不及地.第2章 MATLAB软件及仿真集成环境Simulink简介MATLAB软件是美国MathWorks公司在20世纪80年代中期推出地高性能数值计算软件,经过近30年地开发和更新换代,该软件已成为合适多学科功能十分强大地软件系统,成为线性代数、数字信号处理、自动控制系统分析、动态系统仿真等方面地强大工具.MATLAB中含有一个仿真集成环境Simulink,其主要功能是实现各种动态系统建模、仿真与分析.在MA TLAB启动后地系统界面中地命令窗口输入”SIMULINK”指令就可以启动SIMULINK仿真环境.启动SIMULINK后就进入了浏览器既模版库，在图中左侧为以目录结构显示地17类模版库名称（因软件版本地不同，库地数量及其他细节可能不同），选中模版库后，即会在右侧窗口出现该模型库中地各种元件或子库.Simulink支持连续、离散系统以及连续离散混合系统、非线性系统等多种类型系统地仿真分析，本书中将主要介绍和电力电子电路仿真有关地元件模式及仿真方法.对于电力电子电路及系统地仿真，除需使用Simulink中地基本模板外，用到地主要元件模型集中在电气系统仿真库SimPowerSystem中，该模型库提供了电气系统中常用元件地图形化地图形化元件模型，包括无源元件、电力电子器件、触发器、电机和测量元件等.图形地元件模型使使用者可以快速并且形象地构建所需仿真系统结构.在Simulink系统中，执行菜单“File”下“New”、“Model”命令即可产生一个新地仿真模型编辑窗口，在窗口中可以采用形象地图形编辑地方法建立仿真对象、编辑元件及系统相关参数，进而完成电路及系统地仿真系统.具体步骤为：建立一个新地仿真模型编辑窗口后，首先从Simulink模块中选择所仿真电路或系统所需要地元件或模块搭建系统，方法为在Simulink模块库中所选元件位置按住鼠标左键将元件拖拽至所建编辑窗口地合适位置，不断重复该过程直至所有元件均放置完毕.在窗口中用鼠标左键单击元件图形，元件四周将出现黑色小方块，表示元件已经选中，对该元件可以进行复制（Ctrl+V）、粘贴（Ctrl+V）、旋转（Ctrl+R）、旋转（Ctrl+I）、删除（Delete）等操作，也可以在元件处按住鼠标左键将元件拖拽移动.需要改变元件大小时可以选定该元件，将鼠标移至元件四周地黑色小方块，待鼠标指针变为箭头形状时按住鼠标左键将元件拖拽至合适尺寸.（4）需要改变元件参数，可以在该元件处双击鼠标左键，即可弹出该元件地参数设置对话窗口进行参数设置.将元件放置完毕后，可采用信号线将元件间连接构成电路或系统结构图，将鼠标放置在元件端子处，但鼠标指针变为“+”字形状时，按住鼠标左键移动至需要连线地另一元件端子处，当鼠标指针变为“+”字形状时，松开鼠标左键及建立两端子之间地连线，若为控制模块间传递信号，则在连线端部将出现箭头表示信号地流向，不断重复该过程直至系统连接完毕.仿真电路或系统模型建立完毕后，还需要使用“Simulink”菜单中地”Confihuration Parameters”命令对仿真起止时间、仿真步长、允许误差和求解算法进行设置和选择，参数地具体选择方法与所仿真电路相关.（7）仿真模型建立完毕后，可以使用“file”菜单中地”Save”命令进行保存.2.1 常用电气系统仿真库元件及仿真模型对于电力电子电路及系统地仿真除需使用Simulink中地基本模块外，用到地主要元件模型集中在电气系统仿真库SimPowerSystem中，该模型库提供了电气系统之中常用元件地图形化元件模型，包括无源元件、电力电子器件、触发器、电机和测量元件等.用鼠标单击“SimPowerSystem”，即会在右侧出现该模型库中八个模版库（子库），下面主要介绍电源模版库、电气元件模版库、电气测量模版库及电力电子器件模版库.2.2 电气元件模块库用鼠标双击“Elements”图标，在窗口中显示29种电气元件.这些可以分为三大类:负载元件、传输线和变压器.双击串联RLC支路元件将弹出该元件地参数设置对话框,在“Resistance”、“Inducatance”、“Capacitance”参数下可以分别设置三个元件地参数,如果电路中不含三者中地某个元件,则相应参数应设为0(电阻或电感)或inf(电容),在电路图形符号中这类元件也将自动消失.串联RLC负载元件则是通过设置每个元件地容量,由程序自动计算元件地参数.并联RLC支路元件和并联RLC负载元件用于描述由电阻、电容、电感并联地电路,参数设置方法类似.在不考虑变压器铁心饱和时不勾选“Saturable core”.在“Magnetition resistance Rm”和“Magnetition res istance LM”参数下分别设置变压器地励磁绕组电阻、电感地标幺值.其他类型地变压器参数设置方法类似.第3章单相半波可控整流电路仿真3.1 电阻负载3.1.1 工作原理（1）在电源电压正半波（0~π区间），晶闸管承受正向电压，脉冲uG在ωt=α处触发晶闸管，晶闸管开始导通，形成负载电流id,负载上有输出电压和电流.（2）在ωt=π时刻，u2=0，电源电压自然过零，晶闸管电流小于维持电流而关断，负载电流为零.（3）在电源电压负半波（π~2π区间），晶闸管承受反向电压而处于关断状态，负载上没有输出电压，负载电流为零.（4）直到电源电压u2地下一周期地正半波，脉冲uG在ωt=2π+α处又触发晶闸管，晶闸管再次被触发导通，输出电压和电流又加在负载上，如此不断重复.3.1.2 电路图及工作原理U1SW图3-1 单相半波可控整流电路如上图所示，当晶闸管VT处于断态时，电路中电流Id=0，负载上地电压为0，U2全部加在VT 两端，在触发角α处，触发VT使其导通，U2加于负载两端，当电感L地存在时，使电流id不能突变，id从0开始增加同时L地感应电动势试图阻止id增加，这时交流电源一方面供给电阻R消耗地能量，一方面供给电感L吸收地电磁能量，到U2由正变负地过零点处处id已经处于减小地过程中，但尚未降到零，因此VT仍处于导通状态，当id减小至零，VT关断并承受反向压降，电感L延迟了VT地关断时刻使U形出现负地部分.3.1.3 仿真模型图3-2 单相半波可控整流电路电阻负载电路仿真模型3图 3-3 示波器环节参数设置菜单图3-4 单相半波可控整流电路电阻负载电路波形3.2 阻感负载图3-5单相半波可控整流电路电阻电感负载电路仿真模型图3-6单相半波可控整流电路电阻电感负载电路波形3.3 接续流二极管图3-7 单相半波可控整流电路电阻电感负载接续流二极管电路波形图3-8 单相半波可控整流电路电阻电感负载接续流二极管电路波形第4章单相桥式全控整流电路仿真4.1 单相桥式全控整流电路在单相桥式全控整流电路中，晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3组成另一对桥臂.当为电阻负载时，若4个晶闸管均不导通，负载电流id为零，ud也为零，VT1、VT4串联承受电压u2，设VT1和VT4地漏电阻相等，则各承受u2地一半.若在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲，VT1和VT4即导通，电流从电源a端经VT1、R、VT4流回电源b端.当u2过零时，流经晶闸管地电流也降到零，VT1和VT4关断.在u2负半周，仍在触发延迟角α处触发VT2和VT3，VT2和VT3导通，电流从电源b端流出，经VT3、R、VT2流回电源a端.到u2过零时，电流又将为零，VT2和VT3关断.此后又是VT1和VT4导通，如此循环地工作下去，便构成了一个全波整流系统.SW u1图4-1 单相全控桥整流电路单相桥式全控整流电路电阻负载地电路采用四只晶闸管构成全控桥式全控整流电路，采用Trig14、Trig23两个触发脉冲环节分别产生1、4管及2、3管地驱动信号，由于两对晶闸管分别于正、负半周导通，触发延迟角相差180°，因此两个触发环节地延迟时间相差180°.电路中交流电源电压峰值为100V，频率为50Hz，初始相角为0°，负载电阻为2Ω.仿真结果如下图：图4-2单相桥式全控整流电路电阻负载仿真模型图4-3单相桥式全控整流电路电阻负载仿真波形4.2 单相桥式全控整流电路电阻电感负载单相桥式全控整流电路电阻电感负载与单相桥式全控整流电路电阻负载差别在于负载不同，将负载参数设为R=1Ω，L=0.1H，其他参数不变，仿真结果如下图：图4-4单相桥式全控整流电路电阻电感负载仿真模型图4-5单相桥式全控整流电路电阻电感负载仿真波形第5章三相桥式全控整流电路仿真5.1三相桥式全控整流电路电阻负载电路三相桥式全控整流电路电阻负载电压峰值为100V，频率为50Hz，初始相角为30°，负载为电阻负载，电阻为2Ω.由于三相桥式全控整流电路α角地起点为相电压交点，因此本模型中队因α角为60°地A、B、C三相对应地六个触发环节中地延迟时间分别为 3.33ms、6.67ms、10ms、13.33ms、16.67ms、0.仿真结果如下图：图5-1三相桥式全控整流电路电阻负载电路仿真模型图5-2 三相桥式全控整流电路仿真电阻负载仿真波形5.2三相桥式全控整流电路电阻电感负载电路图5-3三相桥式全控整流电路电阻电感负载电路仿真模型图5-4三相桥式全控整流电路电阻电感负载电路波形图总结通过这几天对课程设计所作地努力，成功完成了对电力电子技术中地单相半波可控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相半波可控整流电路、三相桥式半控整流电路地计算机仿真实验.通过实践证明了MA TLAB/SIMUINK在电力电子仿真上地广泛应用.特别在数值计算应用最广地电气信息类学科中，熟练掌握MA TLAB可以大大提高分析研究地效率.通过这个课题学习MA TLAB软件地基本知识和使用技巧，熟练应用在电力电子技术中地建模与仿真.运用MA TLAB对电力电子电路进行仿真，加深了对电力电子知识地认识.通过老师与文献地帮助，掌握MATLAB软件，会了一些简单地操作与应用.致谢课程设计不仅仅是完成一篇论文地过程，而是一个端正态度地过程，是大学生活地一个过程，是在踏入社会前地历练过程.这个过程将使我受益匪浅！在这次课程设计中，使我明白了自己原来知识还比较欠缺.自己要学习地东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低.通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累地过程，在以后地工作、生活中都应该不断地学习，努力提高自己知识和综合素质.在此要感谢我地指导老师柏逢明老师地指导，感谢老师给我地帮助.在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大.在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作地能力，树立了对自己工作能力地信心，相信会对今后地学习工作生活有非常重要地影响.而且大大提高了动手地能力，使我充分体会到了在创造过程中探索地艰难和成功时地喜悦.虽然这个设计做地也不太好，但是在设计过程中所学到地东西是这次课程设计地最大收获和财富，使我终身受益.参考文献[1] 洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统地MA TLAB仿真.机械工业出版社.2006.[2] 李维波.MA TLAB在电器工程中地应用.中国电力出版社.2007.[3] 王正林.MA TLAB/Simulink与控制系统仿真.电子工业出版社.2005.[4] 陈桂明.应用MA TLAB建模与仿真.机械工业出版社.2009.[5] 张葛祥，李娜.MATLAB仿真技术与应用.清华大学出版社.2008[6] 工兆安等.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社.2007[7] 张平.MATLAB基础与应用简明教程[M].北京：北京航空航天大学出版社.2009[8] 飞思科技产品研发中心编.MA TLAB6.5应用接口编程.电子工业出版社.2008。
电力电子得matlab仿真实验指导书(改)
“电力电子”仿真实验指导书MATLAB仿真实验主要就是在simulink环境下得进行得。
Simulink就是运行在MATLAB环境下,用于建模、仿真与分析动态系统得软件包。
它支持连续、离散及两者混合得线性与非线性系统。
由于它具有直观、方便、灵活得特点,已经在学术界、工业界得建模及动态系统仿真领域中得到广泛得应用。
Simulink提供得图形用户界面可使用鼠标得拖放操作来创建模型。
Simulink本身包含sources、sinks、Discrete、math、Nonlinear与continuous 等模块库。
实验主要使用Sinks、Sources、Signals & System与Power System Blockset这四个模块库中得一些模块搭建电力电子课程中得典型电路进行仿真。
在搭建成功得电路中使用scope显示模块显示仿真得波形、验证电路原理分析结果。
这些典型电路包括:1)单相半波可控整流电路(阻性负载与阻感负载)2)单相全控桥式整流电路(阻性负载与阻感负载)3)三相全控桥式整流电路(双窄脉冲阻性负载与双窄脉冲阻感负载)4)降压斩波电路、升压斩波电路5)三相半波逆变电路、三相全波逆变电路。
一、matlab、simulink基本操作多数学生在做这个实验就是时候可能就是第一次使用matlab中得simulink 来仿真,因此下面首先介绍一下实验中要掌握得得一些基本操作(编写试验指导书时所使用得matlab6、1版本)。
若实验过程中使用matlab得版本不同这些基本操作可能会略有不同。
图0-1 matlab启动界面matlab得启动界面如图0-1所示,点击matlab左上方快捷键就可以进入simulink程序界面(在界面右侧得mand Window中输入simulink命令回车或者在Launch Pad窗口中点击simulink子菜单中Library Browser都可以进入simulink程序界面)如图0-2所示。
电力电子的Matlab仿真技术
2 符号运算功能
3 丰富的绘图功能与计算结果的可视化
具有高层绘图功能——二维、三维绘图； 具有底层绘图功能——句柄绘图； 使用plot函数可随时将计算结果可视化，图形可修饰和控制
4 图形化程序编制功能
动态系统进行建模、仿真和分析的软件包 用结构图编程，而不用程序编程 只需拖几个方块、连几条线，即可实现编程功能
当用户估计要解决的问题是比较困难的，或者不能使用ode45，或者即使使用效果也不好，就可以用 ode15s。
ode23s：它是一种单步解法器，专门应用于刚性系统，在弱误差允许下的效果好于ode15s。它能
解决某些ode15s所不能有效解决的stiff问题。
ode23t：是梯形规则的一种自由插值实现。这种解法器适用于求解适度stiff的问题而用户又需
5 丰富的MATLAB工具箱
MATLAB主工具箱 符号数学工具箱 SIMULINK仿真工具箱 控制系统工具箱 信号处理工具箱 图象处理工具箱 通讯工具箱 系统辨识工具箱 神经元网络工具箱 金融工具箱
许多学科，在 MATLAB中都有专 用工具箱，现已有 几十个工具箱，但 MATLAB语言的扩 展开发还远远没有 结束，各学科的相 互促进，将使得 MATLAB更加强大
ode23：二/三阶龙格－库塔法，它在误差限要求不高和求解的问题不太难的情况下，可能会比
ode45更有效。也是一个单步解法器。
ode113：是一种阶数可变的解法器，它在误差容许要求严格的情况下通常比ode45有效。ode113
是一种多步解法器，也就是在计算当前时刻输出时，它需要以前多个时刻的解。
ode15s：是一种基于数字微分公式的解法器（NDFs）。也是一种多步解法器。适用于刚性系统，
电力电子课程设计-三相桥式整流电路的MATLAB仿真
五邑大学电力电子技术课程设计报告题目：三相桥式整流电路的MATLAB仿真院系信息工程学院专业轨道交通电气化班级学号学生姓名指导教师完成时间2016年11 月17 日三相桥式整流电路的MATLAB仿真一、题目的要求和意义利用MATLAB软件中的SIMULINK对三相桥式整流电路进行建模、仿真，设置参数，采集波形。
具体要求如下：输入三相电压源，线电压取380V，50Hz，内阻0.004欧姆。
利用六个晶闸管搭建三相桥式整流电路的模型。
当负载分别为纯电阻负载和阻感负载时设置相关参数利用示波器查看仿真波形，并将ud、id、uVT1波形记录下来。
整流电路是电力电子技术中最为重要，也是应用得最为广泛的电路，不仅应用于一般工业领域，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域。
常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。
三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。
Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强。
利用matlab对三相桥式全控整流电路仿真，可以让我们进一步深入了解三相整流电路工作的每一个步骤，充分掌握三相整流电路，而对故障波形的采集与分析，锻炼我们解决电路出现问题时的能力，以使我们在实际工作中也能足够的理论知识去排除及解决各种电路故障，具有十分重要的意义。
二、基本原理三相桥式整流电路习惯将其阴极连接在一起的三个晶闸管（VT1、VT3、VT5）称为阴极组；阳极连接在一起的三个晶闸管（VT2、VT6、VT2）称为阳极组，如图1所示、图1 三相桥式整流电路原理图图1中a相电源的初相角是0，c相电源初相角是120度，b相电源的初相角是-120度。
三相半波整流时，在一个周期内，相电压最高值会交换三次，而三相全桥时，负载相当于接在两相的线电压上，而线电压的最高值每个周期会交换六次，线电压波峰的交点叫自然交换点，这就意味，当触发角α=0时，就能整流出一个周期内有六个波峰的直流电，它们的电压波形如图2图2 三相桥式整流电路带电阻（阻感负载）α=0°时的波形这样只要六个晶闸管按照VT1—VT2—VT3—VT4—VT5—VT6的导通顺序， 每个晶闸管导通60度，即可把三相交流电源整流为直流电。
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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
•
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<D<1时，U0>Ud，为升压变换；当0≤D<0.5时，U0<Ud，为降压变换。
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<Uc时，T4导通T1关断，当Usa>Uc时，T4关断T1导通，b相和c相类似。
上图的载波比为3。
图（2-6）
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.。