电气系统仿真第四章
电气系统仿真的原理与方法
电气系统仿真的原理与方法电气系统仿真是指利用计算机技术对电气系统进行虚拟仿真，以模拟真实电气系统的运行过程和性能。
本文将介绍电气系统仿真的原理以及常用的方法。
一、电气系统仿真的原理电气系统仿真的原理基于电路理论和数值计算方法。
其基本思想是将电气系统转化为电路模型，通过求解电路方程来模拟电气系统的动态行为。
1.1 电路模型在进行电气系统仿真时，需要将电气系统抽象为电路模型。
电路模型通过元件和连接线来描述电气系统中各个元素之间的关系和相互作用。
常见的电路模型包括电阻、电容、电感等。
1.2 电路方程电路方程是描述电路模型中各个元件之间关系的数学方程。
通过对电路方程的求解，可以得到电路模型的动态响应。
电路方程的推导要依据电路电路理论和基本物理定律，如欧姆定律、基尔霍夫定律等。
1.3 数值计算方法电气系统仿真中常使用的数值计算方法有欧拉法、龙格-库塔法等。
这些方法通过将连续的电路模型离散化为差分方程，然后使用数值算法对差分方程进行求解，以得到电路模型的数值解。
二、电气系统仿真的方法电气系统仿真的方法有多种，根据需要选择适合的方法进行仿真。
2.1 时域仿真时域仿真是指对电气系统进行时间上的仿真。
它基于电路方程和数值计算方法，通过在一定时间范围内对电路方程进行求解，获得电路在不同时刻的电压、电流等参数。
时域仿真可以用于分析电路的时序响应，判断系统的稳定性和动态特性。
2.2 频域仿真频域仿真是指对电气系统进行频率上的仿真。
它基于电路的频域特性，通过傅里叶变换将电路方程从时域转换到频域，得到电路的幅频特性和相频特性。
频域仿真主要用于研究电路的频率响应和滤波器设计。
2.3 优化仿真优化仿真是指通过对电气系统进行多次仿真，利用优化算法寻找最优的系统配置或参数设置。
优化仿真可以应用于电气系统的设计、调试和性能优化。
2.4 参数敏感度仿真参数敏感度仿真是指通过对电气系统进行多次仿真，分析系统输出对输入参数的敏感度。
参数敏感度仿真可以用于评估不同参数变化对系统性能的影响，帮助优化系统性能。
现代电气控制系统安装与调试虚拟仿真软件说明书
现代电气控制系统安装与调试虚拟仿真软件软件说明书北京欧倍尔软件技术开发有限公司2020 年10 月地址：北京海淀区清河永泰园甲1号建金商厦515-516室邮编：100085地址：北京海淀区清河永泰园甲1号建金商厦515-516室 邮编：100085目录一、软件介绍 ............................................................................................................................. 3 二、功能介绍 .. (3)1.软件场景 .......................................................................................................................... 3 2.知识点预习...................................................................................................................... 4 3.思考题功能...................................................................................................................... 5 4.设备展示 .......................................................................................................................... 5 5.帮助功能 .......................................................................................................................... 6 6.录像功能 .......................................................................................................................... 7 7.返回主页 .......................................................................................................................... 8 8.评分功能 .......................................................................................................................... 8 9.博图通讯 .......................................................................................................................... 9 三、操作步骤 (10)1.安装模式 ........................................................................................................................ 10 2.连线模式 ........................................................................................................................ 10 3.运行模式 ........................................................................................................................ 12 四、实训内容 (13)（一）三相交流异步电动机的点动控制电路实验 ...................................................... 13 （二）三相交流异步电动机的单向连续转动的控制电路实验 .................................. 17 （三）接触器联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路实验 .......................... 21 （四）按钮联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路的实验 .......................... 25 （五）按钮、接触器联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路实验.............. 29 （六）两地控制电路实验 .............................................................................................. 34 （七）电动机往返行程控制电路实验 .......................................................................... 38 （八）普通车床控制电路的实验 .................................................................................. 43 （九）点动与连续转动电路实验 .................................................................................. 47 （十）多台（3台电动机）电动机的顺序控制电路实验 ........................................... 51 （十一）三相交流异步电动机Y-△（手动切换）启动控制电路实验 ..................... 56 （十二）PLC 控制交通灯的实训 .................................................................................. 60 （十三）控制电机顺序启动实验 .................................................................................. 63 （十四）控制三相异步电动机Y-△启动电路实验 .. (65)地址：北京海淀区清河永泰园甲1号建金商厦515-516室 邮编：100085 一、软件介绍北京欧倍尔软件研发的现代电气控制系统安装与调试虚拟仿真软件，可仿真现代电气控制和自动生产线实训操作的各类控制环节，学生可在博图、三菱等配套软件中进行PLC 编程，在仿真软件内搭建好相关场景后，通过与PLC 编程软件的通讯，在仿真软件内对各类实验进行相关调试，可重复操作直至得出满意结果，该实训系统用于技能大赛的训练可提升参赛选手的操作熟练度和技能水平，改变了传统的受限于设备数量和场地大小的教学模式，极大地提升了学生的学习热情和学习效果。
0904072电力系统仿真技术教学大纲精选全文
可编辑修改精选全文完整版《电力系统仿真技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：0904072课程中文名称：电力系统仿真技术课程英文名称：Power system simulation课程性质：专业选修课程考核方式：考查开课专业：自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、探测制导与控制技术、生物医学工程开课学期：7总学时：32 （其中理论32学时，实验0学时）总学分：2二、课程目的本课程是的一门专业选修课，是理论与应用相结合，重在应用的课程。
通过本课程的学习，使学生掌握PSASP、MATLAB、BPA等在电力系统中的应用，熟悉计算机仿真及相关的基本操作，熟悉主要模块的使用，掌握建立电力系统仿真的数学模型的方法，学会使用仿真软件进行电力系统问题的简单分析与设计。
三、教学基本要求（含素质教育与创新能力培养的要求）通过本课程的学习，要求学生掌握电力系统机一网相互作用动态数字仿真，包括任意机端短路、输电线短路重合等各种故障、非正常运行方式下的数学模型和计算方法以及电力系统暂态稳定计算问题。
初步掌握PSASP、MATLAB、BPA软件的主要模块的使用方法。
四、教学内容与学时分配第一章绪论（1学时）了解系统数字仿真科学的研究内容、特点、发展及其特点，数字仿真的主要步骤及其它在电力系统中的应用等。
第二章电力系统各种仿真计算基本原理（3学时）掌握潮流数值计算、故障数值计算、暂态稳定数值计算的基本原理和方法第三章电力系统仿真软件PSASP的介绍（6学时）了解PSASP构件组成、掌握基础数据库的概念；熟练掌握文本方式下的数据建立和编辑，电力系统单线图的绘制及编辑环境；案例分析第四章基于PSASP的电力网络各种仿真计算（6学时）熟练掌握PSASP进行潮流计算步骤及波形分析方法；熟练掌握短路计算步骤及波形分析方法；熟练掌握暂态稳定计算步骤及波形分析方法；案例分析第五章MATLAB/SIMULINK仿真软件介绍（6学时）了解MATLAB/simulink 模块基本功能，掌握power system block 的基本功能，熟练掌握各种电力元件模型及参数设置方法，电力系统模型的搭建方法，案例分析第六章基于MATLAB的电力网络各种仿真计算（6学时）重点掌握MATLAB进行电力系统潮流仿真、电力系统暂态稳定仿真、电力系统短路故障仿真的方法与案例。
电气工程中的电力系统仿真与模拟
电气工程中的电力系统仿真与模拟电力系统是现代工业、商业和居民生活的重要基础设施之一，对于实现电力的安全、稳定和高效运行至关重要。
在电力系统设计、运行和维护过程中，电力系统仿真与模拟技术扮演着重要角色。
本文将介绍电气工程中的电力系统仿真与模拟的意义、应用和方法。
一、电力系统仿真与模拟的意义电力系统仿真与模拟技术能够在实际系统运行之前通过计算机模型对系统进行模拟，从而为系统设计、故障分析、运行评估和规划提供可靠的支持。
它能够帮助工程师在实际操作中预测和优化系统的性能，并指导技术人员制定更好的系统运维策略。
同时，电力系统仿真与模拟还能提高电力系统的可靠性、稳定性和安全性，减少事故发生的风险。
二、电力系统仿真与模拟的应用1. 电力系统规划与设计电力系统仿真与模拟在规划和设计阶段的应用是非常广泛的。
通过对系统的参数、拓扑和负荷特性进行建模，可以通过仿真与模拟分析系统的各种运行情况和可能故障。
例如，可以研究并预测系统的稳态和暂态响应，评估传输容量，优化发电机组的配置和站点选择等。
2. 故障分析与优化在电力系统运行过程中，故障是不可避免的。
电力系统仿真与模拟能够帮助工程师快速准确地分析和定位故障，并提供相应的解决方案。
通过对不同的故障情况进行模拟和仿真，可以评估系统的可靠性和稳定性，减少故障引发的损失。
3. 运行评估与优化电力系统的运行评估是确保系统正常运行的关键环节。
仿真与模拟技术可以对系统的运行情况进行监测、分析和评估，及时发现潜在问题并采取相应措施。
通过对系统进行多种运行情况的模拟和分析，可以优化系统的负荷分配、发电机组的协调和控制策略。
三、电力系统仿真与模拟的方法电力系统仿真与模拟通常采用基于计算机的仿真和数学模型。
以下是常用的电力系统仿真与模拟方法：1. 暂态稳定仿真暂态稳定仿真是研究电力系统暂态响应的关键技术。
它通过建立电力系统的等值模型，运用差分方程和数值计算方法模拟系统的电压、电流等变量的变化。
电力系统两相短路计算与仿真(4)
辽宁工业大学《电力系统分析》课程设计（论文）题目：电力系统两相短路计算与仿真（4）院（系）：工程技术学院专业班级：电气工程及其自动化12学号：学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间：15-06-15至15-06-26课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务原始资料：系统如图各元件参数标幺值如下（各元件及电源的各序阻抗均相同）：T1：电阻0.01，电抗0.16，k=1.05，标准变比侧Y N接线，非标准变比侧Δ接线；T2：电阻0，电抗0.2，k=0.95，标准变比侧Y N接线，非标准变比侧Δ接线；L24: 电阻0.03，电抗0.07，对地容纳0.03；L23: 电阻0.025，电抗0.06，对地容纳0.028；L34: 电阻0.015，电抗0.06，对地容纳0.03；G1和 G2：电阻0，电抗0.07，电压1.03；负荷功率：S1=0.5+j0.18；任务要求：当节点4发生B、C两相金属性短路时，1 计算短路点的A、B和C三相电压和电流；2 计算其它各个节点的A、B和C三相电压和电流；3 计算各条支路的电压和电流；4 在系统正常运行方式下，对各种不同时刻BC两相短路进行Matlab仿真；5 将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较，得出结论。
指导教师评语及成绩平时考核：设计质量：论文格式：总成绩：指导教师签字：年月日G GG1 T1 2 L24 4 T2 G21:k k:1L23 L343S1摘要在电力系统的设计和运行中，必须考虑到可能发生的故障和不正常运行情况，防止其破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。
从电力系统的实际运行情况看，这些故障多数是由短路引起的，因此除了对电力系统短路故障有较深刻的认识外，还必须熟练账务电力系统的短路计算。
这里着重接好电力系统两相短路计算方法，主要讲解了对称分量法在不对称短路计算中的应用。
其次，通过具体的简单环网短路实例，对两相接地短路进行分析和计算。
电气工程中的电力系统动态建模与仿真
电气工程中的电力系统动态建模与仿真在当今社会，电力作为支撑现代文明的基石，其稳定、高效的供应对于经济发展和人们的日常生活至关重要。
电气工程中的电力系统动态建模与仿真技术，作为保障电力系统安全、稳定、经济运行的重要手段，正发挥着日益关键的作用。
电力系统是一个极其复杂且庞大的系统，它由发电、输电、变电、配电和用电等多个环节组成。
为了深入理解电力系统的运行特性，预测其在不同工况下的动态行为，以及优化系统的设计和运行策略，我们需要借助电力系统动态建模与仿真技术。
电力系统动态建模，简单来说，就是将电力系统中的各种元件和设备，如发电机、变压器、输电线路等，用数学模型来描述其电气特性和动态行为。
这些数学模型通常基于物理定律和工程经验，通过一系列的方程和参数来表达。
例如，发电机的模型通常包括其电磁特性、机械运动特性以及控制系统的特性等。
而输电线路的模型则需要考虑电阻、电感、电容等参数，以及线路的分布特性。
在建立数学模型时，需要对实际的电力系统进行合理的简化和假设。
这是因为电力系统的复杂性使得完全精确的模型难以建立和求解。
通过适当的简化，可以在保证一定精度的前提下，大大降低模型的复杂度，提高计算效率。
然而，简化也需要谨慎进行，过度的简化可能导致模型无法准确反映电力系统的实际行为，从而影响分析和决策的准确性。
有了数学模型，接下来就是进行仿真。
电力系统仿真就是利用计算机技术，按照一定的算法和步骤，对建立的数学模型进行求解，以得到电力系统在不同条件下的运行状态和动态响应。
通过仿真，我们可以模拟电力系统在正常运行、故障发生、设备投切等各种情况下的电压、电流、功率等参数的变化，从而评估系统的稳定性、可靠性和经济性。
在电力系统仿真中，常用的算法包括时域仿真算法和频域仿真算法。
时域仿真算法直接求解电力系统的微分方程和代数方程，能够较为准确地反映系统的暂态过程，但计算量较大，适用于小规模系统和短时间的仿真。
频域仿真算法则通过将电力系统的方程转换到频域进行求解，计算效率较高，适用于大规模系统的稳态分析和小信号稳定性分析。
电力系统仿真课本
dt 2
距离 X 速度 dX/dt 外力 F(t) 质量 M 阻尼系数 D 弹簧系数 K
dt
图 1-1 两个系统特性比例相似 注：动模试验也是根据特性比例相似的原则，这个原则可理解为真实系统与模拟系统具有相同的无
量纲（标幺值）方程。
感觉相似。主要是视觉、听觉、触觉和运动感觉相似，是人在模拟环境中的仿真，特别是
E(t)
（
d2q L
R
R
电气系统
dt 2 dt C
电荷 q 电流 dq/dt 电源 E(t) 电感 L 电阻 R 1/电容 1/C
dq
q
1
L
qE(t)C Nhomakorabea对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线0生高不产中仅工资22艺料22高试可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料22荷试，下卷而高总且中体可资配保料置障试时23卷，23调需各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看2工且55作尽22下可2都能护1可地关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编5试求写、卷技重电保术要气护交设设装底备备4置。高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并3设试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
三相变压器建模及仿真及MATLAB仿真讲解
XXXXXXX学院课程设计报告课程名称：系部：专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间：报告成绩：学院教学工作部制目录摘要 (3)第一章变压器介绍 (4)1.1 变压器的磁化特性 (4)1.2 变压器保护 (4)1.3 励磁涌流 (7)第二章变压器基本原理 (9)2.1 变压器工作原理 (9)2.2 三相变压器的等效电路及联结组 (10)第三章变压器仿真的方法 (11)3.1 基于基本励磁曲线的静态模型 (11)3.2基于暂态磁化特性曲线的动态模型 (13)3.3非线性时域等效电路模型 (14)第四章三相变压器的仿真 (16)4. 1 三相变压器仿真的数学模型 (16)4.2电源电压的描述 (20)4.3铁心动态磁化过程简述 (21)第五章变压器MATLAB仿真研究 (25)5.1 仿真长线路末端电压升高 (25)5.2 仿真三相变压器 T2 的励磁涌流 (28)5.3三相变压器仿真模型图 (34)5.4 变压器仿真波形分析 (36)结论 (40)参考文献 (41)摘要在电力变压器差动保护中，励磁涌流和内部故障电流的判别一直是一个关键问题。
文章阐述了励磁涌流的产生及其特性，利用 MATLAB 对变压器的励磁涌流、内部故障和外部故障进行仿真，对实验的数据波形分析，以此来区分故障和涌流，目的是减少空载合闸产生的励磁涌流对变压器差动保护的影响，提高保护的灵敏性。
本文在Matlab的编程环境下，分析了当前的变压器仿真的方法。
在单相情况下，分析了在饱和和不饱和的励磁涌流现象，和单相励磁涌流的特征。
在三相情况下，在用分段拟和加曲线压缩法的基础上，分别用两条修正的反正切函数，和两条修正的反正切函数加上两段模拟饱和情况的直线两种方法建立了Yd11、Ynd11、Yny0和Yy0四种最常用接线方式下三相变压器的数学仿真模型，并在Matlab下仿真实现。
通过对三相励磁涌流和磁滞回环波形分析，三相励磁涌流的特征分析，总结出影响三相变压器励磁涌流地主要因素。
电气设备故障检修与系统仿真
电气设备故障检修与系统仿真随着电气设备的广泛应用，电气设备故障检修与系统仿真已成为维护设备正常运行的重要环节。
本文将从故障检修的基本流程、常见故障和系统仿真的应用等方面，对电气设备故障检修与系统仿真进行详细探讨。
一、故障检修的基本流程电气设备故障检修是为了及时发现设备存在的问题，进行修复或更换，从而保证设备的正常运行。
其基本流程一般包括以下几个步骤：1. 故障检测与诊断：通过观察、测试等手段，确定设备存在故障的具体位置和原因。
2. 故障定位：根据诊断结果，对故障进行准确定位，并找出故障点周围的可能影响因素。
3. 故障修复：采取相应的措施，修复或更换故障设备，确保设备能够恢复正常运行。
4. 故障验证与测试：对修复后的设备进行验证和测试，确保故障得到有效解决。
二、常见电气设备故障电气设备的故障类型繁多，下面将介绍几种常见的故障情况及其解决方法。
1. 电线短路：短路是指电线内部或与外界发生接触，导致电流超过额定值的现象。
解决方法是查找短路点，修复或更换受损的电线。
2. 电气绝缘损坏：绝缘损坏会导致电气设备发生漏电、触电等危险。
解决方法是进行绝缘测试，确定损坏范围并修复。
3. 电机过载：电机长时间工作在超载状态下，会导致电机过热、发生故障。
解决方法是降低负载或更换功率更大的电机。
4. 开关器件故障：开关器件损坏或老化，会导致设备无法正常通电或断电。
解决方法是更换损坏的开关器件。
三、系统仿真的应用系统仿真是对电气设备运行进行模拟和评估的过程，可以有效提升设备运行效率和可靠性。
以下是系统仿真在电气设备故障检修中的应用：1. 检修方案验证：通过系统仿真，可以模拟设备故障情况，验证检修方案的可行性和有效性，提升故障检修的准确性和效率。
2. 事故预警系统：系统仿真可以用于电气设备事故的预测与预警，提前采取相应的措施，避免事故发生，确保设备的正常运行。
3. 故障诊断与监测：通过对电气设备的系统仿真，可以实时监测设备的运行状态，及时发现设备存在的故障，提高故障诊断的准确性和可靠性。
5系统建模分析与仿真
第四章 反馈控制 机电系统建模 开环直流电机建模 开环仿真 闭环仿真 反馈控制基本术语 开环传函与闭环传函 系统的阶数与类型 开环传函的形式 系统稳态误差 误差拉式变换 终值定律 OLTF类型与稳态误差
机电系统的建模/分析与仿真
机械研究生
2013～2014第二学期 2014年4月
另一种角度分析系统——系统的简化
电气时间常数
机械时间常数
L a R
t
J f
Kt 1 1 ( s ) Rf a s 1 t s 1 GV ( s ) kb K t / Rf V (s) 1 a s 1 t s 1
1 /[ f ( t s 1)] GTdist ( s) kb K t / Rf Tdist ( s) 1 ( a s 1)( t s 1)
625 625 11 .573 0.16 *1.6 0.086 * 625 54.006
K sTdist
Ls R LJs 2 ( Lf RJ ) s Rf kb K t
s 0
0.16 29 .63 54 .006 e 4
系统建模、分析与仿真
第四章 反馈控制 机电系统建模 开环直流电机建模 开环仿真 闭环仿真 反馈控制基本术语 开环传函与闭环传函 系统的阶数与类型 开环传函的形式 系统稳态误差 误差拉式变换 终值定律 OLTF类型与稳态误差
系统总传递函数
电机输出转速由两部分组成
Tdist
根据线性 系统符合 叠加原理
GTdist(s)
V
GV(s)
(s) V (s) GV (s) Tdist (s) GTdist (s)
电力电子仿真—正文
电力电子仿真—正文随着电力电子的飞速进展，电力电子技术的应用也变得越来越广泛。
它不仅用于一样工业，也广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、运算机系统、新能源系统等，在照明、空调等家用电器及其他领域中也有着广泛的应用，能够说时无处不见。
正是由于电力电子的重要性，我们必须把握好该理论。
而且要把理论与实践沟通起来，而沟通这两者的桥梁确实是电力电子仿真软件。
本书要紧分四章对仿真软件从由浅到深、化零为整系统地进行了分析。
在第一章中要紧介绍了比较常见的仿真软件，并对其各自的优缺点与要紧的应用领域做了重点介绍。
在第二章中为了熟悉simlink 仿真软件应用环境，介绍了三种典型电力电子器件的特性，即不可控器件—电力二极管、半控器件—晶闸管、全控器件—IGBT。
在第三章设计分析了三种常见的典型电路并对仿真软件有了进一步的熟悉与应用，即整流电路分析、交流调压电路分析、降压斩波电路分析。
在第四章中对直流电机运动操纵系统—可逆PWM变换器应用作了较为详细的设计与分析。
关键词：仿真软件simulink 仿真波形整流调压斩波PWM目录引言 (4)第1章电力电子仿真软件概述 (5)1.1PSpice仿真软件 (5)1.2 Saber 仿真软件 (6)1.3 PLECS仿真软件 (7)1.4 PSIM仿真软件 (9)1.5 CASPOC仿真软件 (9)1.6基于M atlab的Simulink仿真软件 (10)1.7本章小结 (11)第 2 章差不多元器件特性的测试仿真 (12)2.1 不可控器件——电力二极管 (12)2.2 半控器件——晶闸管 (19)2.3 全控器件——IGBT (29)2.4 本章小结 (32)第3章差不多典型电路的设计与分析 (33)3.1 整流电路的设计分析 (33)3.2 交流调压电路的设计分析 (38)3.3 降压斩波电路的设计分析 (43)3.4 本章小结 (46)第4章直流电机操纵系统仿真—桥式可逆PWM变换器应用 (47)本章小结 (63)总结体会 (64)参考文献 (65)引言运算机仿真具有效率高、精度高、可靠性高和成本低等特点，差不多广泛应用于电力电子电路( 或系统) 的分析和设计中。
电气工程中的电力系统电力系统仿真技术
电气工程中的电力系统电力系统仿真技术电力系统仿真技术在电气工程中的应用电力系统是指由发电厂、输电线路、变电站和配电网等组成的一个复杂而庞大的网络系统。
随着电力系统规模的不断扩大和技术的不断进步，人们对电力系统的稳定性和可靠性提出了更高的要求。
电力系统仿真技术应运而生，并在电力工程中扮演着至关重要的角色。
一、电力系统仿真技术简介电力系统仿真技术是指利用计算机软件建立电力系统的数学模型，模拟电力系统的运行状态，通过仿真分析来评估电力系统的性能和稳定性。
这项技术不仅可以帮助工程师优化电力系统的设计和运行，还可以预测并解决电力系统中可能遇到的各种问题。
电力系统仿真技术通常包括潮流计算、短路计算、稳态稳定计算和暂态稳定计算等多个方面。
其中，潮流计算用于确定电力系统中各个节点的电压和功率分布情况，短路计算用于分析系统中的短路故障，稳态稳定计算用于评估电力系统在各种扰动情况下的稳定性能，暂态稳定计算用于分析电力系统在发生大幅度扰动时的稳定性。
二、电力系统仿真技术的应用1. 电力系统规划优化电力系统仿真技术可以帮助工程师在电力系统规划和设计阶段进行优化。
通过建立电力系统的仿真模型，可以评估不同的电力系统结构、线路配置和设备参数对系统性能的影响。
工程师可以通过仿真分析来选择最佳的方案，以实现电力系统的高效运行和可靠供电。
2. 电力系统故障分析在电力系统运行过程中，可能会遇到各种故障，例如线路短路、设备故障等。
电力系统仿真技术可以对这些故障进行模拟和分析。
通过模拟电力系统在故障情况下的运行状态，可以快速准确地识别故障原因，并采取相应的措施进行修复。
这有助于提高系统的可靠性和抗干扰能力。
3. 新能源接入分析随着清洁能源的快速发展，越来越多的新能源被接入到电力系统中。
电力系统仿真技术可以帮助评估和分析新能源接入对系统运行的影响。
通过模拟新能源的发电情况、输电损耗、系统稳定性等，可以为新能源的接入提供科学合理的建议和决策支持。
电气工程中的电力系统仿真模型研究与验证分析
电气工程中的电力系统仿真模型研究与验证分析电力系统在现代社会中扮演着至关重要的角色。
为了确保电力系统的可靠性和稳定性，电力系统仿真模型的研究和验证分析显得尤为重要。
本文将探讨电气工程中的电力系统仿真模型研究与验证分析的背景、方法和应用。
引言电力系统是指由发电厂、输电网、配电网和用户组成的整个供电系统。
随着电力需求的不断增长和电网规模的扩大，电力系统面临着更高的负荷和复杂性。
因此，为了保证电力系统的可靠性和安全性，研究电力系统仿真模型是非常关键的。
1. 电力系统仿真模型的背景电力系统仿真模型是对电力系统的运行过程、参数和性能进行建模和模拟的数学工具。
通过仿真模型，我们可以预测电力系统的动态行为，并评估其稳定性和鲁棒性。
电力系统仿真模型的研究可以追溯到上世纪50年代，当时主要是通过解析方法进行建模和求解。
2. 电力系统仿真模型的方法（1）基于物理模型的仿真基于物理模型的仿真是一种基于电力系统物理方程的建模方法。
通过建立电力系统的节点和支路之间的微分和代数方程，可以描述电力系统的时域行为。
此方法需要精确的电力系统参数和复杂的计算过程。
（2）基于经验模型的仿真基于经验模型的仿真是一种基于历史数据和经验规律的建模方法。
通过从历史运行数据中提取特征，并建立统计模型，可以模拟电力系统的行为。
这种方法的优点是简单快速，但缺点是对历史数据的质量和数量有较高要求。
（3）基于混合模型的仿真基于混合模型的仿真是一种将物理模型和经验模型相结合的建模方法。
通过结合两种模型的优势，可以获得更准确和可靠的仿真结果。
这种方法通常可以通过计算机软件来实现，并具有较高的灵活性和可扩展性。
3. 电力系统仿真模型的验证分析电力系统仿真模型的验证分析是指通过与实际运行数据进行对比和验证，来评估仿真模型的准确性和可靠性。
验证分析通常包括以下步骤：（1）数据采集和整理：从实际电力系统中收集运行数据，并进行预处理和整理，以适应仿真模型的要求。
（2）仿真模型的输入参数设置：根据实际运行数据和用户需求，对仿真模型的输入参数进行合理设置。
系统仿真在工程设计中的应用
系统仿真在工程设计中的应用第一章：引言工程设计是将理论原理与实际应用相结合的过程，通过对系统的分析、设计和优化，实现制定的目标。
而在工程设计中，系统仿真是一个非常重要的工具和方法。
系统仿真通过建立数学模型以及使用计算机技术，模拟和重现真实系统的运行情况，从而评估和改进设计方案。
第二章：系统仿真的基本原理系统仿真是工程设计中的关键步骤之一，它可以有效地帮助工程师和设计师在实际建造系统之前，对系统进行全面的分析和评估。
系统仿真的基本原理包括以下几个方面：1. 建立数学模型：系统仿真需要建立数学模型，以描述系统的结构、特性和行为。
这些数学模型可以是基于物理原理、工程经验或统计数据。
通过对这些数学模型的分析和计算，可以了解系统的性能和行为。
2. 选择仿真工具：系统仿真需要使用专门的仿真工具和软件。
这些仿真工具可以根据不同的需求和系统特点，选择合适的仿真方法和模型。
常见的仿真工具包括MATLAB、Simulink、Ansys 等。
3. 运行仿真实验：在确定好数学模型和仿真工具之后，需要运行仿真实验。
通过对仿真实验的运行和结果分析，可以了解系统在不同条件下的性能和行为变化，为工程设计提供依据。
4. 评估和改进设计方案：在进行系统仿真之后，需要对仿真结果进行评估和分析。
通过比较不同设计方案的仿真结果，可以选择最佳的设计方案，并进行改进和优化。
第三章：系统仿真在工程设计中的应用系统仿真在工程设计中的应用非常广泛，下面将从几个方面具体介绍系统仿真在工程设计中的应用：1. 机械工程设计：在机械工程领域，系统仿真可以模拟和分析机械系统的运动、受力和变形等情况。
通过对机械系统的仿真分析，可以评估和改进设计方案，提高机械系统的性能和可靠性。
2. 电气工程设计：在电气工程领域，系统仿真可以模拟和分析电路、电机、变压器等电气系统的运行情况。
通过对电气系统的仿真分析，可以优化电路设计，减少能量损耗，提高系统的效率。
3. 化工工程设计：在化工工程领域，系统仿真可以模拟和分析化学反应、传热、质量传输等过程。
电气工程师如何进行电力系统仿真分析
电气工程师如何进行电力系统仿真分析电力系统仿真分析是电气工程师在设计电力系统或进行故障分析时的重要工具。
电力系统仿真分析可以帮助工程师评估电力系统的性能、预测稳态和暂态的行为，并优化系统的运行。
本文将介绍电气工程师如何进行电力系统仿真分析的步骤和方法。
一、准备工作在进行电力系统仿真分析之前，电气工程师需要收集和准备以下信息：1. 系统拓扑图：了解电力系统的结构和连接方式，包括发电机、变电站、输电线路、配电网等。
2. 设备参数：收集各个设备的参数，如发电机的额定功率、变压器的额定容量、线路的阻抗等。
3. 负荷数据：获取各个负荷节点的负荷特性，如功率、功率因数、负荷曲线等。
4. 故障数据：了解可能发生的故障类型和故障位置，如短路、过流故障等。
5. 控制策略：确定系统中的控制策略，如自动重启机制、电压调节策略等。
二、建立电力系统模型在进行电力系统仿真分析之前，电气工程师需要建立电力系统的数学模型。
电力系统模型可以分为两类：稳态模型和暂态模型。
1. 稳态模型：稳态模型适用于评估电力系统在正常运行条件下的性能。
常用的稳态模型包括节点模型和分支模型。
节点模型是将电力系统的节点表示为复数形式，其中包括节点的电压和注入功率。
节点模型可以用来计算节点的电压和功率平衡。
分支模型是将电力系统的各个分支表示为复数形式，其中包括分支的阻抗和注入功率。
分支模型可以用来计算分支的潮流和功率损耗。
2. 暂态模型：暂态模型适用于评估电力系统在故障或突发事件下的行为。
常用的暂态模型包括电动势方程和节点电流方程。
电动势方程描述了电力系统在暂态过程中的电压和注入功率之间的关系。
电动势方程可以用来计算系统的电压波动和电压恢复过程。
节点电流方程描述了电力系统在暂态过程中的电流和注入功率之间的关系。
节点电流方程可以用来计算系统的电流波动和电流变化过程。
三、选择仿真软件在进行电力系统仿真分析之前，电气工程师需要选择适合的仿真软件。
市场上有许多商业和开源的电力系统仿真软件可供选择，如PSS/E、PowerFactory、MATPOWER等。
电气工程中的电力系统仿真和模拟
电气工程中的电力系统仿真和模拟在电气工程领域中，电力系统仿真和模拟是一项重要的技术手段，用于对电力系统的运行、稳定性和安全性进行分析和优化。
通过电力系统仿真和模拟，工程师可以预测各种电力系统的运行状态，并进行系统级别的优化。
本文将介绍电力系统仿真和模拟的原理、方法和应用。
一、电力系统仿真的原理和方法在电力系统仿真中，工程师可以通过建立电力系统的数学模型，在计算机上进行系统运行的模拟和分析。
电力系统的数学模型通常由节点电压、相角、电流等参数组成，可以利用潮流计算方法、电压稳定性分析方法和暂态稳定性分析方法等进行仿真。
1. 潮流计算方法潮流计算是电力系统仿真中最基本的方法，用于计算电力系统中各节点的电压、相角和电流等参数。
通过潮流计算，可以确定系统中各节点的电气量的分布和变化情况，为电力系统的调度和运行提供依据。
2. 电压稳定性分析方法电压稳定性分析是评估电力系统稳定运行状况的关键手段之一。
通过对电力系统中各节点的电压稳定性进行分析，可以判断系统是否存在电压崩溃、电压振荡等问题。
在电压稳定性分析中，常用的方法包括动态等效方法、定常稳定电压方程等。
3. 暂态稳定性分析方法暂态稳定性分析用于研究电力系统在系统扰动或故障发生后的暂态响应。
通过对电力系统进行暂态稳定性分析，可以评估系统对扰动和故障的响应能力，为电力系统的保护和控制提供依据。
常用的暂态稳定性分析方法包括直接暂态稳定性分析和间接暂态稳定性分析。
二、电力系统仿真的应用电力系统仿真在电气工程中有着广泛的应用，涉及电力系统规划、运行、控制等各个方面。
1. 电力系统规划电力系统规划需要对不同电力系统方案进行评估和比较。
通过仿真模拟，可以对电力系统的扩容、变压器的选型、输电线路的规划等进行优化和论证，为电力系统的规划提供科学依据。
2. 电力系统运行在电力系统的日常运行中，仿真可以帮助工程师了解系统的运行状态和性能，并进行故障分析和在线监测。
通过仿真分析，可以及时发现潜在问题，并采取相应的措施，保证电力系统的安全和稳定运行。
电气系统建模与仿真-课程设计内容及要求
《电气系统建模与仿真》课程设计内容及要求1．MA TLAB/Simulink仿真软件使用实验内容：建立MA TLAB/Simulink 仿真文件，并对建立的仿真文件进行调试、运行。
实验要求：熟悉MA TLAB/Simulink 仿真软件，熟悉常用仿真工具模块和SimPowerSystems工具箱的使用方法，掌握仿真文件的建立方法，熟悉仿真参数的设置方法和仿真曲线显示结果的处理方法。
2. 单相桥式整流加LC滤波电路的设计、建模与仿真实验内容：单相桥式整流加LC滤波电路的设计、建模与仿真。
实验要求：自行设计仿真模型并输入元器件的参数，设置仿真参数进行仿真，得到仿真曲线，分析仿真结果并得出结论。
3. 基本电路与磁路的设计、建模与仿真实验内容：(1) 一阶直流激励的RC（或RL）电路、二阶RLC直流激励电路的设计、建模与仿真；(2) 变压器及其激励电路的设计、建模及仿真。
实验要求：自行设计上述电路和磁路的电路及仿真模型，设置仿真参数进行仿真，得到仿真曲线，分析仿真结果并得出结论。
4. 几种典型的电力电子变换电路的设计、建模与仿真实验内容：(1) 三相桥式晶闸管全控整流电路的设计、建模与仿真；（2）三相（或单相）PWM逆变电路的设计、建模与仿真；（3）Buck降压电路的设计、建模与仿真；（4）Boost 升压电路的设计、建模与仿真。
实验要求：自行设计上述电路及仿真模型，设置仿真参数进行仿真，观察电路输入、输出波形和各个器件上的电流、电压波形，分析仿真结果并得出结论。
5. 电机拖动电路的设计、建模与仿真实验内容：(1) 鼠笼型异步电机直接起动特性的建模与仿真；(2) 绕线式异步电机转子串电阻起动特性的建模与仿真。
实验要求：(1) 建立模拟鼠笼型异步电机直接起动特性的仿真模型，观察转子和定子的相电流波形、转速波形、电磁转矩波形；(2) 建立模拟绕线式异步电机转子串电阻起动特性的仿真模型，通过观察转子和定子的相电流波形、转速波形、电磁转矩波形，对比未串电阻和串电阻情况的电机启动效果；(3) 分析仿真结果并得出仿真结论。
电气仿真建模
电气仿真建模电气系统在电厂仿真机中，是不可缺少的部分，根据其内容、工作原理，可分成不同的子系统，再分别建立各子系统的数学模型。
通过对实际发电机系统、励磁系统工作原理的研究，设计相应数学模型，在仿真机上搭建系统模型。
利用软件实时仿真电气系统，通过调整优化相应参数，系统模型数据稳定、逼真，提高了在实际电气系统培训中的应用。
标签：仿真机；数学模型；发电机；励磁引言随着电力系统复杂度越来越高、系统容量越来越大、高参数设备越来越多以及自动化程度越来越高，机组一旦发生故障，将对整个电力系统产生影响，为了提高电力生产的经济性和安全性，就要求电机运行人员具有较高的专业技能，具有较好的应变能力和操作水平，电厂仿真技术的广泛使用，可以有效提高电厂电机运行人员的应变能力、操作水平以及熟练程度。
仿真技术是在计算机技术发展基础上形成的，仿真技术可以模拟和再现机组的实际运行情况，借助建立在仿真技术基础上的仿真机可以对运行人员进行培训和考核。
1 电气仿真系统的数学模型电厂电气系统主要由发电机、厂用电、励磁系统和继保等组成。
在电气仿真中，核心就是发电机系统和励磁系统。
根据其物理原理，建立数学模型，实现静态部分（倒闸操作、开关逻辑）、动态部分（故障计算，潮流计算）仿真，也就是建立静态模型和动态模型。
静态模型是指系统或者过程在稳定状态或平衡状态下各输入量与输出量之间关系的数学描述，反映的是静态特性。
动态模型是指系统或过程在不稳定状态下各种参量随时间变化的数学描述。
在发电机的模型中，既包含了动态模型又含有静态模型。
1.1 发电机的仿真模型发电机是电力系统的核心，是电气仿真的重点，其模型应能够反映发电机的全部物理变化过程，包括转子运动方程、电压电流方程、电磁暂态数值计算等发电机的基本方程。
为简化分析，实际工程中通常将三相同步发电机作为“理想电机”处理，即假定：（1）A、B、C三相绕组结构完全相同且对称运行；（2）转子结构完全对称；（3）定转子铁心同轴且表面光滑，忽略齿谐波；（4）定、转子绕组电流在气隙中产生正弦分布的磁动势，忽略高次谐波；（5）磁路线性无饱和，无磁滞和涡流损耗，忽略集肤效应，即电机磁铁部分的导磁系数为常数。
电气设备故障模拟与系统仿真
电气设备故障模拟与系统仿真随着电气设备广泛应用于各个领域，如工业、交通运输、能源等，设备故障对安全和经济产生的风险也越来越重要。
为了提高电气设备的可靠性和安全性，以及减少故障对生产流程的影响，电气设备故障模拟与系统仿真技术被广泛应用。
一、电气设备故障模拟概述电气设备故障模拟是指通过定义和模拟设备可能的故障行为和故障模式，以预测和分析故障对系统运行的影响。
通过故障模拟，可以提前预测设备的故障点，及时采取相应的措施，避免故障带来的危害和经济损失。
1. 故障行为模拟故障行为模拟是指通过对电气设备可能出现的故障进行建模和模拟仿真，来分析故障对设备和系统运行的影响。
例如，在电力系统中，通过对输电线路或变压器可能出现的短路、绝缘故障等进行模拟，可以评估故障对电网运行的影响，及时采取措施防范故障。
2. 故障模式模拟故障模式模拟是指通过对电气设备可能发生的故障模式进行建模和模拟仿真，来分析故障模式对设备和系统的影响。
例如，在铁路信号系统中，通过对信号设备可能出现的断电、短路等故障模式进行模拟，可以评估故障对列车运行的影响，及时维修和恢复设备。
二、电气设备故障模拟的方法与技术为了实现电气设备故障模拟，有多种方法和技术可供选择。
1. 数值模拟数值模拟是一种基于物理模型和数学方程的方法，通过计算机进行模拟和仿真。
例如，在电力系统中，可以通过搭建电气设备的物理模型和电路方程，利用数值计算方法来模拟设备的故障行为和故障模式。
2. 仿真软件仿真软件是一种利用计算机进行电气设备故障模拟和系统仿真的工具，通过建立模型和设定参数，实现对设备故障行为和故障模式的仿真。
例如，通过使用MATLAB/Simulink等仿真软件，可以方便地搭建电气设备故障模拟的模型，并进行仿真分析。
3. 虚拟实验室虚拟实验室是一种基于计算机技术和网络技术的故障模拟与仿真平台，可以实现对电气设备故障行为和故障模式的模拟和实验。
例如，在电能质量领域，可以利用虚拟实验室搭建电气设备故障模拟的实验平台，对设备的故障行为和故障模式进行实时监测和仿真分析。
电气系统中的故障仿真与系统分析
电气系统中的故障仿真与系统分析电气系统的正常运行对各行业的生产过程至关重要。
然而，电气系统故障的发生时有所见。
为了减少生产中故障造成的损失，提高系统的可靠性和稳定性，故障仿真与系统分析成为了电气工程领域的研究热点之一。
本文将探讨电气系统中的故障仿真与系统分析的重要性，并介绍几种常用的方法和工具。
一、故障仿真的意义故障仿真是通过模拟故障发生的过程或者使用虚拟的环境来模拟故障的发生和解决，从而评估系统在故障情况下的性能表现。
故障仿真可以帮助工程师们更好地了解系统的工作原理和性能，并为系统的设计和运行提供支持。
它能够帮助检测和排除系统中潜在的故障点，预测系统的可靠性和稳定性，并提供系统优化的方案。
二、常用的故障仿真方法1. 物理模型仿真物理模型仿真是一种最常见的故障仿真方法。
该方法通过构建系统的物理模型，例如电路、电机等，对系统进行仿真和分析。
物理模型仿真可以帮助工程师们更好地理解系统内部的运行机制，优化系统的设计和运行参数，并预测在不同故障情况下的系统行为。
2. 虚拟仿真虚拟仿真是通过使用计算机软件来模拟电气系统的运行过程。
虚拟仿真可以对系统进行多方位的分析，包括电路、电压、电流等参数的变化。
与物理模型仿真相比，虚拟仿真具有更高的灵活性和可扩展性，能够模拟更为复杂的系统，并对系统的性能进行更准确的评估。
3. 试验仿真试验仿真是通过在实际系统上引入故障，采集不同故障情况下的数据，并通过数据分析来评估系统的性能。
试验仿真可以帮助工程师们更真实地了解系统在实际故障情况下的表现，并验证其他仿真方法的准确性和可靠性。
三、系统分析的重要性系统分析是对电气系统的结构、功能和性能进行全面和深入的评估和优化。
通过系统分析，工程师们可以更好地了解系统的工作原理和特点，并找出系统中的潜在问题和改进方向。
系统分析可以帮助工程师们提高系统的可靠性和稳定性，降低系统的故障率和维护成本，提高系统的性能和效率。
四、常用的系统分析方法和工具1. 故障树分析故障树分析是一种常用的系统分析方法，它通过分析系统故障的树状图来找出系统故障的潜在原因和发生途径。
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4.2 simulink 基本使用
4.2.1 Simulink的启动 1. 命令窗口中键入simulink 2. file菜单中选择new命令的model 3. 工具栏中，按按钮 4.模型窗口file菜单选择new命令的model
4.2 simulink 基本使用
4.2.2 Simulink的常用模块库简介 1、Sources 信号源模块组： • 输入端口模块(In)：用来反映整个系统的输入端子，这样的设置 在模型线性化与命令行仿真时是必需的。 • 信号发生器 (Signal generator)：能够生成若干种常用信号，如 方波信号、正弦波信号、锯齿波信号等，用户可调整其幅值和相 位。 • 带宽限幅白噪声(band-limited white noise)：一般用于连续或混杂 系统的白噪声信号输入。除了白噪声信号外，还有一般随机数发 生模块，如正态随机数模块(random number)和均匀分布随机数 模块(uniform random number)等，注意，这两个模块不能直接 用于仿真连续系统。 • 读文件模块(From file)和读工作空间模块(From workspace):两个 模块允许从文件或matlab工作空间中读取信号作为输入信号。
4.2 simulink 基本使用
4.2.2 Simulink的常用模块库简介
4、 Math数学运算模块 • Abs：求绝对值或求模(复数)； • Algebraic Constraint：强制输 入信号为零； • Complex to Magnitude-Angle： 求复数的幅值与相角； • Complex to Real-Imag ：求复 数的实部和虚部； • Dot Product：求点积(内积)； • Gain：对输入信号乘上一个常 数增益；
4.2 simulink 基本使用
4.2.2 Simulink的常用模块库简介 5、signal routing模块 • Bus selector:从输入总线上选择信号. • Demux:将向量分为标量或小向量； • Mux:将标量或小向量组合为大向量； • Selector:选择输入的元素； • Switch：当第二个输入端信号大于 临界值时，输出第一个输入端的 信号，否则输出第三个输入端的 信号；
4.2 simulink 基本使用
4.2.4 演示示波器 示波器属性对话框中有两张标签页：分别为一般参数设置(下图) 和数据存储参数设置。下图“axes”栏下的“number of axes”为示波 器窗口内的坐标个数，缺省为1；当设置为2时，示波器图标的输入 端也变为两个输入端口。其中“time range”栏为信号显示从0开始的 时间区间，缺省为10，若设置为n，则信号显示区间为[0,n]；”tick labels”下拉三个选项，可分别选择示波器坐标系不同的标注标识。 “floating scope”栏被勾选时，则示波器为 游离状态。“sampling”下拉菜单有两个选 项：其一decimation设置数据的显示频度， 缺省为1，表示每点都显示；设置为n时， 则为隔(n-1)点显示一次。其二sampling Time 设置采样时间间隔，缺省为0，意为 显示连续信号；设置－1时为显示方式由 输入信号决定。
4.2 simulink 基本使用
4.2.2 Simulink的常用模块库简介 7、sinks输出模块 • Scope：仿真时显示信号的类似示波器的窗口。 • XY graph scope：将两路输入信号分别作为 示波器的两个坐标轴； • Out：反映整个系统的输出端子； • To file：把数据输出到文件中； • To workspace：把数据输出到工作空间中； • Stop simulation：当输入为非零时，强行中 止仿真。
4.2 simulink 基本使用
4.2.3 Simulink模块的处理
5、模块之间的连接线是信号线。每条连接线都表示标量或向量信 号的传输，连接线的箭头表示信号流向。模块间连接线生成的方法 是：将鼠标置于模块的输出端口上，即呈现出一个十字形光标，拖 动十字形光标至另一模块的输入端口，两模块之间生成一条带有箭 头的连线，模块连线完成。 6、模块的属性分为模块的标题和模块的内部参数。模块标题的修 改方法是：单击标题，使其呈可编辑状态，输入新标题即可。模块 内部都有自己所需要的参数，设置模块内部参数的方法是：将模块 从模型库选出置于窗口中，双击窗口中的模块，即出现该模块的对 话框。具体每个模块参数的设置，可点击模块对话框的help按钮， 参阅其帮助进行设置。
4.2 simulink 基本使用
4.2.4 演示示波器
示波器是simulink中常用的一个输出模块。 由右图可以看出，示波器窗口的标题是 “scope”，标题栏下是工具栏。工具栏最左边 是打印按钮；其次是示波器属性对话框； 再次是连续三个变焦(zoom)按钮，分别是 XY轴放大器、X轴放大器和Y轴放大器， 可以将图像根据用户选定的X轴和Y轴范围同时放大，或仅在X轴范 围放大，或仅在Y轴范围放大。工具栏中望远镜按钮对窗口坐标刻 度自动管理，取图像最大幅值、最大时间范围，显示全部结果。望 远镜按钮右边两按钮为保存当前轴的设置。工具栏中最右边的按钮 为“float scope”选择按钮，选中该按钮，示波器为游离状态，模型 结构图中示波器图标的输入端与系统模型的连线会断开。
4.2 simulink 基本使用
4.2.2 Simulink的常用模块库简介 2、Continous连续系统模块 • 积分环节(Integrator)：该模块将输入端 信号经过数值积分，在输出端直接反映 出来。 • 微分环节 (Derivative )：该模块将输入端 信号经过一阶数值微分在输出端输出出来。 • 线性系统的状态方程(state-space)、传递函数(Transfer fcn)、零极点模型(Zero – pole) :都可以用来描述线性系统。 • 时间延迟(Transport delay或variable transport delay)：把输入信 号按给定的时间作延迟 。 • 记忆环节(memory)：输出本模块上一步的输入值。
4.2 simulink 基本使用
4.2.2 Simulink的常用模块库简介
6、nonlinear非线性系统模块
• Rate limiter：限制信号的变化速率 不超过规定的限制值； • Saturation：对输出信号进行限幅 的饱和特性； • Quantizer：对输入进行阶梯状量化； • Backlash：在输出不变区中输出不 随输入变化而改变，在输出不变区外 输出随输入成正比变化； • Coulomb & Viscous Friction：在原点不连续，在原点以外具有线 性增益。
第四章 simulink仿真环境
4.1 simulink 概述 4.2 simulink 基本使用 4.3 复杂系统的综合仿真 4.4 电力系统模块(PSB)
4.1 simulink 概述
simulink是MATLAB的重要组成部分,它具有相对独立的功能
和使用方法。 simulink的主要功能是实现动态系统建模仿真与分析。 Mathworks从matlab4.0版开始应用simulink，当时把它放在matlab 执行文件中。在matlab4.2及以后的版本中，simulink则以matlab里 的工具包形式单独出现，即需要单独安装。在matlab5.0版中， Simulink已升级为2.0版，在matlab5.3版中， Simulink已升级为3.0 版。目前，simulink比从前的版本有了很大的改进。 Simulink的文件类型为.mdl。 Simulink支持连续与离散系统， 也支持线性与非线性系统。Simulink里包括一些控制工具箱，例如 控制系统工具箱，模糊逻辑工具箱，非线性控制设计模块等等。 用户还可以创建与定制自己的功能模块，而不一定只使用simulink 系统软件提供的标准模块。这样，用户就可以自行扩充软件的使 用范围。
4.1 sห้องสมุดไป่ตู้mulink 概述
Simulink为用户提供了用方框图进行系统建模的图形窗口，根 据实际工程中控制系统的具体构成，用户只需要用鼠标的点击－拖 拽功能，将模块库中提供的各种标准环节拷贝到图形窗口中 ，再用 Simulink的连线方式连接成一个完整的simulink动态结构图，各个环 节可按simulink特定的方法改变或设定其参数以与实际控制系统相 对应。在对于较大的系统建立模型时，simulink提供了系统分层排 列的功能。Simulink可将系统分为从高级到低级的好几层，每层又 可以分为好几个小部分；每层系统模型创建完成后，再将其连接起 来就是一个完整的系统了。
4.2 simulink 基本使用
4.2.2 Simulink的常用模块库简介 1、Sources 信号源模块组： • 时间信号模块(clock)：生成当前仿真时钟，在与时间有 关的指标求取中是很有意义的。 • 常数输入模块(constant)：此模块以常数作为输入。 • 接地线模块(grand)：一般用于表示零输入模块，如果 一个模块的输入端没有接其他任何模块，simulink经常 会给出错误信号。 • 各种其他类型的信号输入，如阶跃输入(step)、斜坡输 入(ramp)、脉冲信号(pulse generator)、正弦信号(sine wave)等，还允许由repeating sequence模块构造可重复 的输入信号。
4.2 simulink 基本使用
4.2.3 Simulink模块的处理 4、在simulink中，线具有连接模块的功能。用鼠标可以在模块 的输入与输出之间连线。选中format-port/signal display-wide nonscalar lines命令，则线的粗细会根据在线上传输的信号而 变化：传输的为数值，则为细线；传输的为向量，则为粗线。 双击连线，即可输入该线的说明标签。按住shift键，用鼠标 在连线要折弯的地方单击并拖动，即可实现连线的折弯。实 现连线的分支有三种方法：一是按住ctrl键，在要建立分支的 地方用鼠标拉出即可；二是在要建立分支的地方用鼠标右键 拉出即可；三是由输入端拉线到分支点。