直流交流变换电路MATLAB仿真实训教案

实训一、交流-直流变换电路的MATLAB仿真研究
一、MATLAB 介绍
MATLAB 是一种科学计算软件。

由于它使用方便、输入便捷、运算高效、适应科技人员的思维方式，并且有绘图功能，有用户自行扩展的空间，因此受到用户的欢迎，使它成为在科技界广为使用的软件，也是国内外高校教学和科学研究的常用软件。

SIMULINK是基于框图的仿真平台，SIMULINK 挂接在 MATLAB环境上，以 MATLAB 的强大计算功能为基础，以直观的模块框图进行仿真和计算。

SIMULINK提供了各种仿真工具，在 SIMULINK 平台上，拖拉和连接典型模块就可以绘制仿真对象的模型框图，并对模型进行仿真。

在 SIMULINK 环境下用电力系统模块库的模块，可以方便地进行 RLC 电路、电力电子电路、电机控制系统和电力系统的仿真。

二、Simulink/Power System 工具箱简介
（1）电力电子器件仿真模型的介绍
（2）Simulink工具箱
在 MATLAB 命令窗口中键人"Simulink''命令，或点击相应按钮，便可打开 Simulink 工具箱窗口.
Simulink工具箱是由如下模块组构成的：连续模块组 (Continuous) 、离散模块组(Discrete)、函数与表模块组 (Function&Tables) 、数学运算模块组 (Math) 、非线性模块组 (Nonlinear) 、信号与系统模块组 (Signals&Systems)、输出模块组(Sinks)、信号源模块组(Sources)和子系统模块组(Subsystems)等。

各模块组的详细内容见课本P235~238
（3）Power System工具箱
在 MATLAB 命令窗口中键入"powerlib"命令，或点击相应按钮，便可打开Power System 工具箱窗口。

①电源（Electrical sources）模块组，
直流电压源、交流电压源、交流电流源、三相电源、三相可编程电压源、受控电压源和受控电流源等基本模块。

②测量模块组
电压表、电流表、三相电压－电流表、多用表、阻抗表和各种附加的子模块组等基本模
块。

③元件模块组
包括各种电阻、电容和电感元件，各种变压器元件。

④电力电子元件模块组
包括二极管、晶闸管、MOS 场效应管、可关断晶闸管、IGBT、理想开关、三电平变流器桥等模块，此外还有 2 个附加的控制模块和一个通用变流桥
⑤连接器模块组
⑥附加模块组
各模块组的详细内容见课本P238~242
（4）Simulink/Power System 模块的基本操作
1．模块的选定
2．模块的复制
3．模块的移动
4．模块的删除和粘贴
5．改变模块对象的大小
6．改变模块对象的方向
7. 模块的连接：
8．模块标题名称、内部参数的修改
菜单中选择 Model，这时出现一个空白的仿真平台，如图 3－2 所示。

在这个平台上可以绘
制电路的仿真模型。

⑵．提取电路元器件模块。

调出模型库浏览器，在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。

组成单相半波整流电路的元器件有交流电源、晶闸管、RLC 负载。

⑶．将电路元器件模块按单相整流的原理图连接起来组成仿真电路（如下图）。

3、模型参数设置
4、模型仿真
⑴电阻性负载时的仿真波形（2）阻感负载时的仿真波形
（二）、单向半波可控整流电路阻感负载带续流二极管建模与仿真（由学生自己完成）（三）、单向桥式全控整流电路的建模与仿真（由学生自己完成）。