基于Matlab的“电力电子技术”仿真实验教学系统设计
基于MATLAB的_电力电子技术_仿真实验的研究
基于MA TLAB的“电力电子技术”仿真实验的研究王娜 厉善亨 申岳（上海海事大学科学研究院上海 200135）摘 要：电力电子技术是主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各种变流电路和变流装置，运用这些变流装置完成对电能的变换和控制。
近年来，随着功率变流技术的迅猛发展，经过变流技术处理的电能在整个国民经济的用电量中所占比例越来越大。
为了方便地对这些变流电路进行仿真，采用了MATLAB的Simulink库。
同时，还采用VISUAL BASIC语言将电力电子变流电路的波形与MATLAB仿真界面进行链接，以便更简洁地、直观地，甚至是在无人指导的情况下，让学习者独立地完成电力电子变流电路的仿真实验。
关键词：电力电子 MATLAB 仿真 VB中图分类号：TN34 文献标识码：A 文章编号：1003-4862 (2008) 06-0341-04"Power Electronics" Simulation on MATLABWang Na; Li Shanheng； Shen Yue（Science and Study College，Shanghai Maritime University，Shanghai 200135，China）Abstract：Power electronics technology focuses on the various power electronic devices , the various converter circuit and converter devices composed of these power electronic devices as well. It makes use of these power electronic devices to complete the transfer and control of the power. In recent years, with the rapid development of the power conversion technology, the processing power through converter technology is at larger and larger proportion in the entire national economy of the electricity consumption. In order to facilitate the flow of these variable circuit simulation, making use of the SIMULINK Library in MATLAB. At the same time, making use of VB, we connect power electronic converter circuit waveform with MATLAB simulation interface to complete an independent power electronic converter circuit simulation by oneself simply and intuitively, even in the absence of guidance the circumstances.Keywords：power electronics; MATLAB; simulation; VB“电力电子技术”是自动化专业的一门重要的课程，也是一门实践性很强的课程，有大量的波形需要分析、计算。
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。
基于MATLAB的电力电子技术仿真分析.pptx
电力电子系统仿真Biblioteka 作业题 目 ： 基于MATLAB 的电力电子技术仿真分析
学院名称 ：
电气工程学院
电力电子技术课程设计任务书
一、设计（调查报告/论文）题目 基于 MATLAB 的电力电子技术仿真分析
二、设计（调查报告/论文）主要内容 1.晶闸管的仿真模型及以单相半波整流器为例，说明晶闸管元件应用系统的建模 与仿真方法。 2. 晶闸管三相桥式整流带电阻性负载时系统的建模与仿真。 3.绝缘栅双极型晶体管元件的仿真模型及一个由 IGBT 元件组成的 Boost 变换器的 建模与仿真。 4. 相位控制的晶闸管单相交流调压器带电阻性负载时系统的建模与仿真。
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学海无涯
一、MATLAB 软件及仿真集成环境 Simulink 简介
1. MATLAB 及 Simulink 简介
MATLAB 软件是美国 MathWorks 公司在 20 世纪 80 年代中期推出的高性能 数值计算软件,经过近 30 年的开发和更新换代,该软件已成为合适多学科功能十 分强大的软件系统,成为线性代数、数字信号处理、自动控制系统分析、动态系 统仿真等方面的强大工具。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 MATLAB 启动后的系统界面中 的命令窗口输入”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的 17 类 模版库名称（因软件版本的不同，库的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的各种元件或子库。
三、要求的设计 说明书中完成相应系统模型的建模、参数设置及仿真调试，写出设计报告。 1.晶闸管的仿真模型、参数设定方法、以单相半波整流器为例说明晶闸管元件应
电力电子课程设计报告matlab仿真实验
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（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（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。
基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计
电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering电子技术Electronic Technology基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计张岩贾小龙（宁夏理工学院宁夏回族自治区石嘴山市753000）摘要：本文在MATLAB的基础上，利用现代仿真技术对电力电子变换器电路进行了SIMULINK仿真，完成了借助于图形用户界面GUI 功能的虚拟实验平台的搭建，达到了基本的实验要求。
关键词：MATLAB;电力电子技术；仿真模型；GUI1背景传统高校实验室所占实验经费比例大，软硬件设备一般比较昂贵的，容量有限且电气信息类技术更新非常快，要建立非常完备且与时俱进的实验教学环境是很困难的。
虚拟仿真实验既节省了资金，又可突破传统实验室在硬件设备上的限制，缓解了实验经费不足与实验人数过多的矛盾，突破了时空的局限，优化了教育资源，提高了学习兴趣和效率，真正实现理论教学与实验教学的结合。
因此，虚拟实验室的研究对于现代远程教学和高等院校的实验教学、课堂教学都很有意义。
2虚拟实验平台的国内外研究现状近年来计算机技术的发展为虚拟仿真实验平台开发提供了技术支持，已有很多高校和企业着手研究虚拟实验仿真平台。
例如：美国卡耐基梅隆大学早期开发的虚拟实验平台，他们的技术方案是通过计算机所搭建出来的函数发生器、示波器等实验硬件设备连接到Internet上，学生或其他用户可以通过上网然后网络远程连接并加以使用。
麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）,该院校着手项目的主要是为了建设众多学科科目的虚拟实验平台，此项目是同微软公司通力合作开发出来的I-Lab,设计出来的平台可以用来研究基于虚拟现实的科学技术与电气工程的创新型教育体系。
目前国内的一些高等院校逐渐设计出了自己的虚拟实验平台。
中国科学技术大学早期设计的物理虚拟实验平台是把实验运用在教学的演示和简单物理实验这些问题上，此设计是国内第一套有推广价值的实验教学平台。
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。
推荐-基于matlab的电力电子技术仿真设计课程设计 精品
基于matlab的电力电子技术仿真设计第1章绪论1.1 MATLAB 的产生过程和影响在 20 世纪七十年代后期的时候：时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler 教授出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK库程序的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。
经几年的校际流传，在Little 的推动下，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 的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。
MATLAB以商品形式出现后，仅短短几年，就以其良好的开放性和运行的可靠性，使原先控制领域里的封闭式软件包（如英国的 UMIST，瑞典的 LUND 和 SIMNON，德国的KEDDC）纷纷淘汰，而改以MATLAB为平台加以重建。
在时间进入20 世纪九十年代的时候，MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。
到九十年代初期，在国际上30 几个数学类科技应用软件中，MATLAB在数值计算方面独占鳌头，而Mathematica 和Maple 则分居符号计算软件的前两名。
Mathcad 因其提供计算、图形、文字处理的统一环境而深受中学生欢迎。
MathWorks 公司于1993 年推出MATLAB4.0 版本，从告别DOS 版。
电力电子技术MATLAB实践：电力电子技术中有关电能的变换与控制过程，有各种电路原理的分析与研究、大量的计算、电能变换的波形测量、绘制与分析等，都离不开MATLAB。
首先，它的运算功能强大，应用于交流电的可控整流、直流电的有源逆变与无源逆变中存在的整流输出的平均值、有效值、与电路功率计算、控制角、导通角计算。
其次，MATLAB 的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、电压表等实物的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。
电力电子技术的MATLAB实践课程设计
电力电子技术的MATLAB实践课程设计一、课程设计的背景和意义电力电子技术是电气工程中的一门重要学科，应用广泛。
随着现代电力系统的快速发展，电力电子技术的发展也越来越快。
因此，掌握电力电子技术，对于电气工程专业学生来说是无可避免的。
MATLAB是一款强大的数学计算软件，被广泛应用于电气工程中的算法分析和设计。
因此，在电力电子技术的学习中，使用MATLAB进行实践对于学生而言具有重要的意义。
本课程设计旨在让学生结合电力电子技术的知识，采用MATLAB进行电路仿真和控制算法设计，提高学生对电力电子技术的理解和应用能力，为未来的工作奠定基础。
二、课程设计的内容和方法1. 课程设计的内容本课程设计主要包括以下内容：1.电力电子技术的基础知识介绍2.MATLAB的基本使用方法3.电路仿真分析和控制算法设计4.实验结果分析和评估2. 课程设计的方法本课程设计采用以下方法：1.讲授电力电子技术的基础知识和MATLAB的基本使用方法2.以实验为主，由学生在指导下进行电路仿真分析和控制算法设计3.实验分组，每组进行电路仿真和控制算法设计，并根据实验结果进行分析和评估三、课程设计的实验设计1. 实验一：单相全桥变流电路的仿真分析实验内容1.了解单相全桥变流电路的基本原理和性质2.构建单相全桥变流电路的MATLAB模型3.仿真分析单相全桥变流电路在不同负载下的波形和性能4.分析单相全桥变流电路的主要故障和对应的解决方法实验步骤1.构建单相全桥变流电路的MATLAB模型，包括输入电压源、四个桥臂、电感和负载2.设计MATLAB仿真图并调试，输入不同负载下的输入电压和参数，得到对应的输出波形和参数结果3.分析波形和参数结果，比较不同负载下的性能指标，如输出电压、输出电流、功率因数等4.分析单相全桥变流电路的主要故障，如负载短路、开路等，在MATLAB模型中模拟故障情况，并根据故障现象和模拟结果提出解决方法实验思考题1.为什么需要使用电感？电感对电路有哪些作用？2.如何提高单相全桥变流电路的功率因数？3.如何预测单相全桥变流电路在负载故障时的反应？2. 实验二：三相全桥逆变电路的控制算法设计实验内容1.了解三相全桥逆变电路的基本原理和性质2.设计SPWM控制算法并实现MATLAB模型3.验证控制算法的有效性和性能实验步骤1.了解三相全桥逆变电路的基本原理和性质，并确定SPWM控制算法的输入、输出和控制策略2.构建三相全桥逆变电路的MATLAB模型，并加入SPWM控制算法3.分析不同输入信号下的输出波形和性能，调整控制算法以获得最佳性能4.验证控制算法的有效性和稳定性，比较仿真结果与理论计算结果的差异实验思考题1.什么是SPWM控制算法？它的控制策略有哪些？2.如何选择最佳的SPWM控制算法参数？3.针对三相全桥逆变电路的应用场合，如何优化控制算法以提高性能？四、结论本课程设计以电力电子技术为主线，采用MATLAB进行实践，可以增强学生对电力电子技术的理解和应用能力，同时也提高了MATLAB的应用技能。
“电力电子技术”的Matlab_Simulink教学仿真实践
图7
三相三电平逆变电路仿真波形
从仿真波形图可以看出, 仿真波形与教材上的 波形基本相似。改变电路中的参数设置可以使仿真 波形改变, 但形状基本不变。
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图5 三相三电平电压型逆变电路图
结语
利用 M atlab 仿真建模的步骤与上例基本相似: 打开 Mat lab7. 1 和 Simulink; 在 Simulink 中点 根据图 击 New Mo del 新建文件命名为 3x3dnb; 按照图 6 的原理连接起来 ;
Abstract: Pow er Elect ro nics T echnolo gy course is hig hly pr act ical. F or some t ypical applicat io n circuit w it h the lo ad and tr ig ger dif ferent phase ang le shif t, it s out put v olt age and current w avefo rms have g reat ly chang ed. T his gives st udent s bring a cert ain deg ree of dif ficult y. In this paper, using f eat ur es and pow er f ul simulat ion capabilities of Mat lab/ Sim ulink simulat ion sof t w ar e, application circuit s used as ex amples carry out sim ulat ion modeling and pract ice analy sis. T he pract ice show s t hat using t his t eaching method can improve t eaching qualit y. Keywords: pow er elect ronic technolog y; M at lab/ Simulink; v olt age inver ter circuit
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。
基于Matlab的电力电子技术课程设计报告【范本模板】
《电力电子技术》课程设计报告题目：基于Matlab的电力电子技术仿真分析专业：电气工程及其自动化班级：电气2班学号：Z01114007姓名：吴奇指导教师：过希文安徽大学电气工程与自动化学院2015年 1 月7 日中文题目 基于Matlab 的电力电子技术仿真分析一、设计目的（1）加深理解《电力电子技术》课程的基本理论；（2）掌握电力电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力;（3）学习Matlab 仿真软件及各模块参数的确定。
二、设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书（论文)、图纸、实物样品等〕：（1）根据设计题目要求的指标，通过查阅有关资料分析其工作原理，设计电路原理图；(2)利用MATLAB 仿真软件绘制主电路结构模型图，设置相应的参数。
（3）用示波器模块观察和记录电源电压、控制信号、负载电压、电流的波形图。
三、设计内容(1）设计一个降压变换器（Buck Chopper ），其输入电压为200V ，负载为阻感性带反电动势负载，电阻为2欧，电感为5mH ，反电动势为80V.开关管采用IGBT ，驱动信号频率为1000Hz ，仿真时间设置为0.02s ，观察不同占空比下（25％、50％、75%）的驱动信号、负载电流、负载电压波形，并计算相应的电压、电流平均值。
然后，将负载反电动势改变为160V,观察电流断续时的工作波形。
（最大步长为5e-6，相对容忍率为1e-3,仿真解法器采用ode23tb)(2）设计一个采用双极性调制的三相桥式逆变电路，主电路直流电源200V,经由6只MOSFET 组成的桥式逆变电路与三相阻感性负载相连接，负载电阻为1欧，电感为5mH,三角波频率为1000Hz ，调制度为0.7，试观察输入信号（载波、调制波）、与直流侧假想中点N ‘的三相电压Uun ’、Uvn ’、Uwn'，输出线电压UV 以及负载侧相电压Uun 的波形.四、设计方案实验1：降压变换器dc-dc 变流电路可以将直流电变成另一固定电压或可调电压的直流电,包括直接直流变流电路和间接直流变流电路.其中，直接直流变流电路又称为斩波电路，功能是将直流电变为另一直流电.本次实验主要是在Matlab 中设计一个降压斩波电路并仿真在所给条件下的波形和数值与理论计算相对比。
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.
基于matlab的电力电子技术仿真设计 课程设计
地电力电子技术仿真设计基于matlab论章绪第1TLAB 地产生过程和影响1.1 MA 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.MATLAB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，MATLAB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MATLAB4.0 版本，从告别DOS 版.电力电子技术MATLAB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，MATLAB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，MATLAB 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MA TLAB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，MATLAB5.0 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MATLAB 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MA TLAB5.0 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MATLAB地接口，从而把其数学计算能力提高到专业层次. 但是，在欧美大学里，诸如应用代. 匹敌TLABMA就影响而言，至今仍然没有一个别地计算软件可与数、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，MATLAB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MATLAB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.地基本组成和特点1.2 MATLAB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MATLAB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，MATLAB 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.语言地传统优点1.3 MATLABMATLAB自问世起，就以数值计算称雄.MATLAB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. MATLAB 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.简介软件及仿真集成环境Simulink MATLAB第2章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启动后地系统界面中地TLABMA在.其主要功能是实现各种动态系统建模、仿真与分析Simulink,境．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）（1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）（2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）3（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）5（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）（6Parameters”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）.命令进行保存菜单中地”Save”仿真模型建立完毕后，可以使用“file”常用电气系统仿真库元件及仿真模型2.1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，“SimPowerSystem”用鼠标单击.型，包括无源元件、电力电子器件、触发器、电机和测量元件等．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.电气元件模块库2.2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“Magnetitionresistance 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.单相半波可控整流电路仿真3章第电阻负载3.1工作原理3.1.1（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. 为零区间），晶闸管承受反向电压而处于关断状态，负载上没有输π~2π）在电源电压负半波（3（．. 出电压，负载电流为零处又触发晶闸管，晶闸管再ωt=2π+α地下一周期地正半波，脉冲uG在（4）直到电源电压u2.次被触发导通，输出电压和电流又加在负载上，如此不断重复电路图及工作原理3.1.2uti VL U1S uU R单相半波可控整流电路图3-1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.仿真模型3.1.33-2 单相半波可控整流电路电阻负载电路仿真模型图3示波器环节参数设置菜单图3-3图3-4 单相半波可控整流电路电阻负载电路波形阻感负载3.2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接续流二极管3.3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单相桥式全控整流电路仿真4章第单相桥式全控整流电路4.1.组成另一对桥臂和VT3VT1和VT4组成一对桥臂，VT2在单相桥式全控整流电路中，晶闸管串联承受电VT4VT1、id为零，ud也为零，当为电阻负载时，若4个晶闸管均不导通，负载电流加触发和VT4若在触发角α处给VT1VT4u2，设VT1和地漏电阻相等，则各承受u2地一半.压过零时，流经晶当u2b端.端经VT1、R、VT4流回电源即导通，电流从电源脉冲，VT1和VT4a，VT3处触发VT2和关断.在u2负半周，仍在触发延迟角αVT1闸管地电流也降到零，和VT4过零时，电流又将u2.到、VT2流回电源a端VT3VT2和导通，电流从电源b端流出，经VT3、R 导通，如此循环地工作下去，便构成了一个全波整和VT4关断.此后又是VT1为零，VT2和VT3.流系统VTVTLS au1u2udb RVT2VT4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：单相桥式全控整流电路电阻负载仿真模型4-2图单相桥式全控整流电路电阻负载仿真波形图4-3单相桥式全控整流电路电阻电感负载4.2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，，其他参数不变，仿真结果如下图：L=0.1HR=1Ω将负载参数设为，单相桥式全控整流电路电阻电感负载仿真模型图4-4图单4-5相桥式全控整流电路电阻电感负载仿真波形三相桥式全控整流电路仿真章第5三相桥式全控整流电路电阻负载电路5.1三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三相桥式全控整流电路电阻电感负载电路5.2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结总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MATLAB/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MATLAB可以大大提高分析研究地效率.通过这个课题学习MATLAB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MATLAB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.谢致．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.2006. 机械工业出版社.仿真TLABMA电力电子和电力拖动控制系统地.洪乃刚[1][2] 李维波.MATLAB在电器工程中地应用.中国电力出版社.2007.[3] 王正林.MATLAB/Simulink与控制系统仿真.电子工业出版社.2005.[4] 陈桂明.应用MATLAB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.MATLAB6.5应用接口编程.电子工业出版社.2008。
基于MATLAB仿真的电力电子技术综合性课程设计
1 基于 MATLAB 仿真的课程设计
MATLAB 是当前国际认可的优秀软件之一[8]，由 于在科学计算、系统建模与仿真、自动控制、通信系
收稿日期: 2021-01-04 基金项目: 河北省高等教育教学改革研究与实践项目（2019GJJG405） 作者简介: 王慧（1982—），男，湖北潜江，博士研究生，工程师，主要研究方向为新能源电力系统稳定控制与优化调度，wanghui@。 通信作者: 孙丽玲（1972—），女，河北赵县，博士，副教授，研究方向为电力电子技术在电力系统中的应用，liling.sun@。 引文格式: 王慧，孙丽玲，田艳军. 基于 MATLAB 仿真的电力电子技术综合性课程设计[J]. 实验技术与管理, 2021, 38(9): 191-194. Cite this article: WANG H, SUN L L, TIAN Y J. Comprehensive course design of power electronics technology based on MATLAB simulation[J]. Experimental Technology and Management, 2021, 38(9): 191-194. (in Chinese)
力电子变换器仿真模型，包括电力电子变换器建模、控制器设计、稳定性分析和仿真验证等环节，旨在培养
学生的综合分析能力。教学实践表明，按照该方法开展课程设计能够达到预期教学目标。
基于MATLAB的电力电子技术课程教学设计与仿真研究
www�ele169�com | 71电子基础0 引言电力电子技术是电气自动化等电类专业的一门专业主干课，该课程存在如下几个特点：（1）有着较强的专业理论性和广的工程背景，内容更新较快，且教学内容多、教学内容抽象；（2）学习难度大。
课程主要内容包括常用电力电子器件、电力电子电路四种变换电路及其控制应用三大部分。
若采用普通的课堂讲授、原理分析等教学方法，抽象、单调，学生难以理解，学生的积极性不高，教学效果不太理想。
因此，将《电力电子技术》课程进行内容重构，形成项目化教学，在教学过程中，引入MATLAB 仿真软件，将仿真与理论教学相结合，将仿真平台的理论与虚拟实验技术手段相结合,通过仿真电路的建模与仿真波形显示，参数设置及结果分析，有效地解决电力电子变换电路中电路变换复杂、波形抽象等难点，着力提高学生的学习兴趣、提高教学效果。
1 电力电子技术课程项目化教学设计通过企业调研，整合教学内容，将电力电子技术课程整合成4个学习项目：项目1-整流电路的设计与调试、项目2-斩波电路的设计与调试、项目3-交-交变频电路的设计与调试、项目4-PWM 电路的设计与调试，通过仿真进行操作，提高学生的动手能力、分析能力。
课程项目名称及主要知识点如表1所示。
表1 课程项目名称及主要知识点序号项目名称主要教学知识点1整流电路的设计与调试K1-1：半波可控电路K1-2：全波可控电路K1-3：推挽电路K1-4：电力二极管K1-5：电力晶体管2斩波电路的设计与调试K2-1：直流变换电路K2-2：无源逆变电路K2-3：晶闸管K1-3：升/降压斩波电路3交-交变频电路的设计与调试K3-1：交流调压电路K3-2：交-交变频电路K3-3：软开关K3-4：保护电路4PWM电路的设计与调试K4-1：PWM技术K4-2：SPWM控制技术K4-3：PWM 整流电路K4-4：零开关PWM变换电路K4-5：零转换PWM变换电路2 典型电力电子电路的MATLAB 建模与仿真本文以降压斩波电路为例，利用MATLAB/simulink 搭建仿真模型，论证理论原理。
基于MATLAB的“电力电子技术”课程仿真教学研究
想的正弦波输出电压从而可获得比较理一、引言电源设备广泛应用于科学研究、经济建设、国防设施及人民生活等各个方面，是电子设备和机电设备的基础，在国民经济各个部门中都是相关的，应用最为广泛的是在工农业生产中。
可以说，一切领域都要用到电源设备，凡是涉及电子和电工技术的。
逆变电路是该电源的关键电路，其功能是实现DC/AC的功能变换，即在逆变电路的控制下把直流电源转换成SPWM波形供给后级滤波电路，形成标准的正弦波。
采用IGBT作为开关器件，IGBT是自关断器件，用它做开关元件构成的SPWM逆变器，可使装置的体积小，斩波频率高，控制灵活、调节性能好、成本低。
SPWM逆变器，简单的说，是控制逆变器开关器件的通断顺序和时间规律，在逆变器输出等幅、宽度可调的矩形波。
二、逆变电源概述和逆变电源的发展联系在一起的是电力电子器件的发展，逆变电源的发展是电力电子器件的发展带动的。
目前逆变器的核心部分就是逆变器和其控制部分，虽然在控制方法上已经趋于成熟，但是其控制方法实现起来还是有一定的困难。
因此，对逆变电源的控制和逆变器进行深入研究具有很大的现实意义。
早期的逆变电源，只需要保证其输出不断电，稳压、稳频即可。
然而，现在的逆变电源除了这些要求以外，还必须是绿色环保的、高性能的逆变电源。
必须满足：输入功率因数高，输出阻抗低；暂态响应快速，稳态精度高；高稳定性，高效率，高可靠性；网络功能完善；智能化；电磁干扰低。
在传统的逆变电源中采用模拟电路控制，但模拟控制存在许多固有的缺点：（1）采用大量分散元件和电路板，硬件成本偏高，系统可靠性下降；（2）人工调试器件，导致生产效率降低及控制系统一致性差；（3）器件老化及热漂移问题，导致逆变电源输出性能下降，甚至导致输出失败；三、SPWM调制技术SPWM是实现逆变器输出交流电压调节、减小输出电压谐波的一种控制方法。
利用SPWM控制构成的逆变器调节性能好，速度快，可使调节过程中频率和电压相配合，以获得好的动态性能，输出电压波形接近正弦波。
基于matlab电力电子仿真设计报告
基于matlab电力电子仿真设计报告课程设计(综合实验)报告(2010--2011年度第1学期)名称：电力电子技术课程设计院系：电气与电子工程学院班级：电气班学号：学生姓名：指导教师：设计周数：20--21周成绩：日期：2011年1月13日摘要和关键词摘要：随着电力电子技术的不断发展，可控整流电路在直流电动机控制、可变直流电源、高压直流输电等方面得到广泛应用。
本文建立了基于MATLAB软件中simulink 中powersystem模块编写的单相半波可控整流电路、单相全控桥式整流电路、三相全控桥式整流电路、升降压斩波、三相桥式SPWM逆变电路的仿真模型，以下给出了仿真实例与仿真结果。
验证了模型的正确性，并展现了simulink仿真具有的快捷、灵活、方便、直观等优点。
从而为电力电子电路的教学及设计提供了有效工具。
关键词:整流电路;电力电子;MATLAB;simulink；仿真目录课程设计的任务************************************2前言**********************************************2报告正文（几个电力电子电路仿真实例）**************2课程设计总结或结论********************************21参考文献*****************************************22一、课程设计的任务（一）建立单相半波可控整流电路仿真模型：1、对教材P43图2-1、P44图2-2和P46图2-4进行验证（交流电压有效值为220伏）。
2、改变直流侧负载电阻与电感值，观察各波形的变化。
3、改变晶闸管触发角，观察各波形的变化。
（二）建立单相全控桥式整流电路仿真模型：1、对教材P47图2-5、P48图2-6进行验证（假设三相交流线电压有效值为380伏）。
2、改变直流侧负载电阻与电感值，观察各波形的变化。
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电力 电 子 技术仿 真实验教学 系统
从 电力 系 统 模 型 库 （ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｓ ｅ ｔ ） 选
择 电路 所 需 的 直 流 电源 、Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ、Ｒ Ｌ Ｃ负 载 等 模 块 拖 动 到 空 白模 型 窗 口中 ，并 按 原 理 图 连 接 导 线 ，此 时
基 于 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ的 “ 电 力 电子 技 术 ＂ 仿 真 实 验 教 学 系 统 设 计
张 晨 光 ，安 树 ，张 素 宁
（ 军械 工程 学 院 车辆 与 电气工 程 系 ，河 北 石家 庄 ０ ５ ０ ０ ０ ３ ）
摘 要 ：“ 电 力 电子 技 术 ” 是 一 门理 论 与 实 践 并 重 的 专业 基 础课 程 ，与 工程 应 用 联 系紧 密 ，涉 及 知
识 面 广 。 为 了适 应 新 的 教 学改 革 思 路 和 模 式 ，提 高课 程 的 实 验授 课 效 率 ，加 强 学 生的 综 合 实践 能 力
培 养 ， 开发 了适 应 新 课 程 标 准 的 仿 真 实验教 学 系统 ，并在 教 学授 课 中取 得 了较 好 的效 果 。
关 键 词 ：电 力 电子 技 术 ；Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ；仿 真 实验
Ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ示 波 器 等 接 入 仿 真 电路 中 ，如 图 ２所 示 。
牿流 电路
逆变 电路 直流斩波 电路
ｍＩ
单 相 可 控 整 流 电 路 三 相 可 拄 整 流 电 路 整 流 电 路 的 盲 源 逆 变
ｒ
门Ｉ
电 压 型 逆 变 电 路 电 流 型 逆 变 电 路
综 合 应 用 能 力 却 提 出 了更 高 的要 求 。 为 了解 决 这 一
矛 盾 ，课 程 组在 教 学 内 容 选 择 上 突 出 了 专 业 针 对 性 和应 用性 ，加 大 了实 验 教 学 力 度 ， 开 发 了 基 于 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ软 件 的 仿 真 实 验 系 统 ，使 学 生 可 以 利 用 课 余 时
● 收 稿 日期 ：２ ０ １ ５— ０ ５— ２ ７
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图 ２ 零 电压 开 关 准谐 振 电 路仿 真模 型
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高 校 实 验 室 工 作 研 究 逆 变 电 路 实 验 为 例 ，仿 真运 行 按 钮 按 下 后 ，首 先 由 程 序 判 断 所 有 用 户 录 人 参 数 是 否 合 法 ，如 参 数 设 置 有 问题 则 相 应 报 错 。在 检 验 参 数 正 常 的情 况 下 ，利 用ｏ ｐ ｅ ｎ —ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ 语 句 打 开 该 实 验 需 要 连 接 的 电 路 模 型 ，并 利 用 ｓ ｅ ｔ —ｐ ａ ｒ ａ ｍ语 句将 用 户参 数 赋给 模 型 ， 节 相 匹配 ，可 独 立 运 行 的 电 路 仿 真 子 系 统 。每 个 子 系统 都 针 对 新 的教 学 要 求 进 行 了重 新 开 发 ，扩 展 了
如 果 电路 较 为 复 杂 可 将 不 同功 能部 分 封 装 成 一 个 子
系 统 。为 了得 到 控 制 信 号 并 观 察 仿 真 情 况 ，还 需 将 Ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ脉 冲 发 生 器 、 Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ多 用 表 、
问 自主进 行 电路 原 理 学 习 和 实 验 验 证 ，提 高 了教 学
效率 。
别 、负 载性 质 和 参数 ，加深 电路原 理 和特 点 的理 解 。
２ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ环 境 下仿 真模 型 的 建 立
软 开 关 技 术 在 当前 电 力 电子 装 置 小 型 化 、轻 量 化 方 面 起 到 了至 关 重 要 的 作 用 ，但 是 其 电路 原 理 复 杂 ，这 部 分 内容 在 整 个 课 程 教 学 中 一 直 处 于 教 师 难 教 、学 生 难 懂 的 状 态 。下 面 就 以零 电 压 开 关 准 谐 振 电路 为 例 ，说 明 仿 真 模 型 的 建 立 及 调试 过 程 。
２ ． １ 模 型 的 搭 建
ｌ 仿 真 实 验 系统 总 体 设 计
为 了适 应 新 的 教 学 需 求 ，在 实 验 内容 选 择 上 主
要 侧 重 于 电 路 及 其 应 用 ，整 个 仿 真 实 验 系 统 包 括 ： 整 流 电路 、逆 变 电 路 、直 流 斩 波 电路 、交 交 变 流 电 路 、Ｐ ＷＭ 控 制 技 术 和 软 开 关 技 术 六 个 实 验 子 系 统 ， 子 系统 下 又 分 为 若 干 实 验 模 块 ，如 图 ｌ所 示 。 为 了 教 学 使 用 方 便 ，每 个 实 验 子 系 统 均 为 单 独 开 发 ，可
业 人 才 培养 中一 门 重 要 的 专 业 基 础 必 修 课 ，课 程 教
学 既 注 重理 论 分 析 ，同 时 也 需 要 联 系 工 程 背 景 ，培
养 学 生 的 实 践应 用 能 力 … 。 随着 我 院教 学 改 革 的 推 进 ，新 的课 程标 准 在 学 时 压 缩 的 情 况 下 ，对 学 生 的
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图 ｌ 电 力 电 子 技 术 仿 真 实 验 教 学 系 统 组 成
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●第 一作 者 ：张 晨 光 ，男 ，硕 士 ，讲 师 ， 主要 从 事 信 号 与系 统 、电 能 变换 等 方 面 的教 学 科 研 工 作 。
“ 电力 电子 技 术 ” 是 电气 工 程 及 其 自动 化 等 专
仿 真 实 验 教 学 系 统 利用 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ的 Ｇ ＵＩ 工 具 设 计 用 户 图 形 界 面 ，利 用 Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ平 台 建 立 实 验 电 路 的 仿 真 模 型 ，通 过 Ｍ 函数 文 件 调 用 模 型 ，完 成 电路 参 数 的设 置 与 仿 真 结 果 的 输 送 ，最 终 将 电 路 中各 观 测 点 的波 形 显 示 到 用 户 界 面 上 ，完 成 整 个 仿 真 实 验 过 程 。通 过 这 种 实 验 方 式 ，学 生 可 自行 选 择 电路 类