电力电子技术习题与MATLAB仿真

电力电子的Matlab仿真技术54569

所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块内部是如何实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型（以.mdl文件进行存取），进而进行仿真与分析。
电力电子技术的Matlab仿真
b) Initial step size（初始步长参数）：一般建议用“auto”默认值即可。
4) 仿真精度的定义（对于变步长模式）
a) Relative tolerance（相对误差）：它是指误差相对于状态的值，是一个百分比，缺省值为1e-3，表示状态的计算值要精确到0.1%。
b) Absolute tolerance（绝对误差）：表示误差值的门限，或者是说在状态值为零的情况下，可以接受的误差。如果它被设成了auto，那么 simulink为每一个状态设置初始绝对误差为1e-6。
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
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
电力电子技术的Matlab仿真
5 丰富的MATLAB工具箱

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。

电力电子技术matlab仿真实验结果

电力电子仿真结果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°）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）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）10单极性的PWM方式下的单相全桥逆变电路在下：输出电压，电流和直流侧电流波形。

MATLAB在电力电子技术中的应用MATLAB仿真论文

MATLAB在电力电子技术中的应用摘要20世纪60年代发展起来的电力电子技术，使电能可以交换和控制，产生了现代各种高效节能的新型电源和交直流调速装置，为工业生产，交通运输，楼宇办公家庭自动化提供了现代化的高新技术，提高了生产效率和人们的生活质量，使人类社会生产生活发生了巨大变化。

电力电子技术和电力拖动控制系统组合了电子电路电机拖动自动控制理论微机原理和应用等多学科知识，由于电力电子器件自身的非关联性，给电力电子电路和系统的分析了一定的复杂性和困难，一般常用波形分析和分段线性化处理的方法来研究电力电子电路。

现代计算机仿真技术为电力电子电路和系统的分析提供了崭新的方法，可以使复杂的电力电子电路系统的分析和设计变得更加容易和有效。

MATLAB软件是由美国Math Works公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算软件系统被誉为“巨人肩上的工具”MATLAB早期主要用于控制系统的仿真，经过不断扩展已经成为包含通信电气工程优化控制等诸多领域的科学计算软件，可以用于电力电子电路和电力拖动控制系统的仿真。

因此本课题在MATLAB的基础上进行电力电子变流电路的仿真，运用现代仿真技术研究和比较各种电力电子变流电路。

关键词：MATLAB,电力电子技术,仿真MATLAB in power electronics applicationAbstractIn the 1960s developed the power electronics. enabled the electrical energy to be possible to exchange and to control, has produced the modern each kind of highly effective energy conservation new power source and the alternating and direct speeder, was the industrial production, the transportation, the building work household automation has provided the modernized high technology and new technology, raised the production efficiency and people's quality of life, caused the human society to produce the life to have the immense changes.The power electronics and the electric drive control system combined the electronic circuit electrical machinery dragging automatic control theory microcomputer principle and the application and so on multi-disciplinary knowledge, as a result of power electronics device own non-relatedness, for the power electronics circuit and system's analysis certain complexity and the difficulty, generally the commonly used waveform analysis and the partition linearization processing method studied the power electronics circuit. The modern computer simulation technology has provided the brand-new method for the power electronics circuit and system's analysis, may cause the complex power electronics circuit system's analysis and the design becomes is easier and is effective.The MA TLAB is Corporation promotes by American Math Works uses in the numerical calculus and the graphic processing science computation software s ystem is honored as “on the giant shoulder's tool” the MA TLAB 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 the electric drive control system's simulation.This topic carries on the power electronics electron variable current electric circuit's simulation in the MATLAB foundation, studies and compares each kind of power electronics electron variable current electric circuit using the modern emulation technique.Key words: matlab,power electronics, simulation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)1.1.1 MATLAB软件是什么 (6)1.1.2 MATLAB软件的特点和基本操作窗口 (7)1.1.3 MATLAB软件的基本操作方法 (10)1.2电力电子技术 (12)1.3 MA TLAB和电力电子技术 (13)1.4本文完成的主要内容 (14)2 MA TLAB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)2.5 MA TLAB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)3.5矩阵式整流器的仿真 (67)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 (7)1.1关于MATLAB软件 (7)1.1.1 MATLAB软件是什么 (7)1.1.2 MATLAB软件的特点和基本操作窗口 (8)1.1.3 MATLAB软件的基本操作方法 (11)1.2电力电子技术 (13)1.3MATLAB和电力电子技术 (14)1.4 本文完成的主要内容 (15)2 MA TLAB软件在电路中的应用 (16)2.1基本电气元件 (16)2.1.1基本电气元件简介 (16)2.1.2如何调用基本电器元件功能模块 (18)2.2如何简化电路的仿真模型 (20)2.3基本电路设计方法 (20)2.3.1电源功能模块 (20)2.3.2典型电路设计方法 (21)2.4常用电路设计法 (22)2.4.1ELEMENTS模块库 (22)2.4.2POWER ELECTRONICS模块库 (23)2.5 MA TLAB中电路的数学描述法 (23)3电力电子电路的仿真 (26)3.1实验的意义 (26)3.2 交流-直流变流器 (26)3.2.1 单相桥式全控整流电路仿真 (27)3.2.2 三相桥式全控整流电路仿真 (39)结论 (55)致谢 (56)参考文献 (57)1绪论1.1关于MATLAB软件作为当今世界最流行的第四代计算机语言，MATLAB软件语言系统，由于它在科学计算，网络控制，系统建模与仿真，数据分析，自动控制，图形图像处理航天航空，生物医学，物理学，通信系统，DSP处理系统，财务，电子商务，等不同领域的广泛应用以及它自身所具备的独特优势，目前MATLAB已备受许多科研领域的青睐与关注。

《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验

《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验一、实验目的：(1) 单相半波可控整流电路（电阻性负载）电路的工作原理电路设计与仿真。

(2) 单相半波可控整流电路（阻-感性负载）电路的工作原理电路设计与仿真。

(3) 单相半波可控整流电路（阻-感性负载加续流二极管）电路的工作原理电路设计与仿真。

（4）了解三种不同负载电路的工作原理及波形。

二、电阻性负载电路1、电路及其工作原理图1.1单向半波可控整流电路（电阻性负载）如图1.1所示，单向半波可控制整流电路原理图，晶闸管作为开关，变压器T起到变换电压与隔离的作用。

其工作原理：（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的下一周期的正半波，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。

2、MATLAB下的模型建立2.1 适当连接后，可得仿真电路。

如图所示：2.2 仿真结果与波形分析下列所示波形图中，波形图分别代表了晶体管VT上的电流、晶体管VT 上的电压、电阻加电感上的电压。

设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°时的波形变化。

α=30°α=60°α=90°α=120°分析：与电阻性负载相比，负载电感的存在，使得晶闸管的导通角增大，在电源电压由正到负的过零点也不会关断，输出电压出现了负波形，输出电压和电流平均值减小；大电感负载时输出电压正负面积趋于相等，输出电压平均值趋于零。

电力电子技术与MATLAB仿真第二版教学设计

电力电子技术与MATLAB仿真第二版教学设计本文旨在介绍一种电力电子技术与MATLAB仿真第二版教学设计。

电力电子技术已经成为电力系统中的重要组成部分，电力电子技术的发展也极大地促进了电力系统的发展。

而MATLAB仿真软件也成为电力电子技术研究和教学中不可或缺的工具。

本文将介绍如何设计电力电子技术与MATLAB仿真第二版的教学。

教学目标学生通过本课程的学习，应该掌握以下技能：1.了解电力电子技术的基础原理与应用。

2.掌握电力电子器件的工作原理以及应用。

3.掌握常用的交流调压电路、直流调压电路、逆变电路及其控制策略。

4.掌握运用MATLAB仿真电力电子技术及其控制策略。

5.了解电力电子技术的未来发展方向。

教学内容1.基础原理首先在本课程开始前，我们要首先介绍电气基础原理，包括磁路，电路等基础概念。

然后对电力电子技术领域中常见的电力电子器件进行介绍，如：二极管、晶闸管、场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管等。

2.交流调压电路交流调压电路是电源电压不随输入电压变化而变化的电路，常用于变压器的二次侧和换流变压器的直流侧。

本部分学习交流调压电路的基础原理，掌握电感型和电容型电压调节器及其控制策略，以及采用MATLAB进行仿真设计。

3.直流调压电路直流电源是电子产品中重要的电源，本部分将介绍直流调压电路的基础原理，掌握电阻型、电动势型、磁场控制型和开关型等直流电压调节器，采用MATLAB进行仿真设计。

4.逆变电路逆变电路可以将直流电源转换为交流电源，并且可以根据需要改变输出电压的大小和波形。

本部分学习逆变电路的基础原理，掌握常见的全波桥式逆变器、半桥式逆变器、全桥式逆变器等电路及其控制策略。

5.MATLAB仿真本部分将学习如何使用MATLAB进行电力电子电路仿真，并将前面学到的电路进行模拟，以验证其正确性。

教学方法本课程采用讲授和实验相结合的教学方法。

在讲授过程中，介绍电力电子技术的基础原理，实验环节将采用MATLAB仿真。

电力电子技术MATLAB仿真实验报告

电力电子技术MATLAB仿真实验报告Harbin Institute of Technology电力电子技术MATLAB仿真实验报告院系：班级：姓名：学号：哈尔滨工业大学一、实验目的1. 根据电路接线图利用MATLAB仿真分析单相桥式半控整流电路的各输出结果。

2. 改变参数后再进行仿真分析，进而分析总结各参数对输出的影响。

3. 在实验过程中掌握运用MATLAB对电力电子各电路进行仿真分析的方法。

4. 对实验进行总结整理并写出报告。

二、实验内容1根据实验电路图进行理论分析单相桥式半控整流电路图2 利用理论对电路进行分析这是单相桥式半控整流电路的另一种接法，相当于把原本的VT3和VT4换为二极管VD3和VD4，这样可以省去续流二极管VDR,续流由VD3和VD4来实现。

因此，理论分析各时间段电压电流及二极管导通状态如下：① wt1-π：Ua＞Ub，VT1，VD4导通，Ud＝U2，i:a→VT1→R→L→VD4→b；②π-wt2 ：Ua＜Ub，VD2，VD4导通，Ud＝0，i:b→VD2→R→L→VD4→b；③ wt2-2π：Ua＜Ub，VT3，VD2导通，Ud＝-U2，i:b→VD2→R→L→VT3→a；④ 2π- wt3：Ua＞Ub，VD2，VD4导通，Ud＝0，i:b→VD2→R→L→VD4→b。

23理论分析满足的输出波形如下U20 wt1 wt2 wt3Ud4根据电路图在MATLAB中连接各元器件得出接线图35仿真结果[各波形代表的输出结果为二次侧电压，负载电压，负载电流，VT1电流，VT1电压]①阻性负载：R=20Ω，L=0,a=30°:②阻性负载：R=20Ω，L=0,a=60°:4③阻感负载：R=20Ω，L=0.008,a=30°:④阻感负载：R=20Ω，L=0.008,a=60°:5⑤阻感负载：R=20Ω，L=0.08,a=60°:三、实验结论1、通过理论分析与MATLAB仿真结果比拟，发现理论分析与仿真结果一致。

03、电力电子技术matlab仿真_基本DC-DC变换电路

西南交通大学
Buck-Boost电路的建模
32
buck_boost.mdl
西南交通大学
Buck-Boost电路的仿真结果
33
西南交通大学
Modeling and Simulation of Power Electronics System
DC Voltage Control
直流电压控制
34
西南交通大学
Modeling and Simulation of Power Electronics System —— Basic DC-DC Converters
Zeliang Shu Department of Electronic Engineering, Southwest Jiaotong University
iL + Ui L D
+
uL
S is
ic C
io + R Uo
（a）工作状态 1 （S 接通）
+
us
iL + Ui L
-
D iD ic C io + R Uo
+
uL
S
+
us
L
-
D
（b）工作状态 2 （S 断开）
+
+ Ui
uL
S is
ic C
io + R Uo
+
us
-
-
（c）工作状态 3 （电感电流为零）
-
ILmin
t
t
ILmin
t
西南交通大学
Buck电感电流临界工作模式
每个开关周期开始和结束的时刻，电感电流正好为零临界工作条件

(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。

电力电子技术应用实例的MATLAB仿真

目录摘要 (1)关键词 (1)1.引言 (1)2.单相半波可控整流电路 (1)2.1实验目的 (1)2.2实验原理 (1)2.3实验仿真 (2)3.单相桥式全控整流电路 (8)3.1实验目的 (8)3.2实验原理 (8)3.3实验仿真 (9)4.三相半波可控整流电路 (10)4.1实验目的 (10)4.2实验原理 (11)4.3实验仿真 (12)5. 三相半波有源逆变电路 (14)5.1实验目的 (14)5.2实验原理 (14)5.3实验仿真 (15)6.三相桥式半控整流电路 (17)6.1 实验目的 (17)6.2实验原理 (17)`6.3 实验仿真 (17)7.小结 (19)致谢 (19)电力电子技术应用实例的MATLAB 仿真摘要本文是用MATLAB/SIMULINK 实现电力电子有关电路的计算机仿真的毕业设计。

论文给出了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、三相半波有源逆变电路、三相桥式全控整流电路的实验原理图、 MATLAB 系统模型图、及仿真结果图。

实验过程和结果都表明：MATLAB 在电力电子有关电路计算机仿真上的应用是十分广泛的。

尤其是电力系统工具箱－Power System Blockset （PSB ）使得电力系统的仿真更加方便。

关键词 MATLAB SIMULINK PSB 电力电子相关电路1.引言MATLAB 是由Math Works 公司出版发行的数学计算软件，为了准确建立系统模型和进行仿真分析，Math Works 在MATLAB 中提供了系统模型图形输入与仿真工具一SIMULINK 。

其有两个明显功能：仿真与连接，即通过鼠标在模型窗口画出所系统的模型，然后可直接对系统仿真。

这种做法使一个复杂系统模型建立和仿真变得十分容易。

[4][2]在1998年，MathWoIks 推出了电力系统仿真的电力系统工具箱－Power System Blockset （PSB ）。

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。

其次，进行仿真计算。

利用MATLAB提供的仿真工具，求解直流调压器的数学模型，得到系统的动态响应。

通过改变负载、输入电压和控制参数，对系统的性能和稳定性进行分析和比较。

可以绘制输出电压和电流的波形图，以及误差和响应时间的曲线。

最后，进行结果分析。

对仿真结果进行可视化和统计分析，评估直流调压器的性能和稳定性。

(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分析.

《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院（系）：机电与自动化学院专业班级：电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导教师：2014年1月13日至2014年1月17日华中科技大学武昌分校电力电子技术课程设计任务书课程设计成绩评定表目录1课程设计目的 (1)2课程设计主要内容 (1)3课程设计题目描述与要求 (1)3.1课程设计题目描述 (1)3.2课程设计要求 (2)4 各电路的建模与仿真 (2)4.1单相半波可控整流器 (2)4.2晶闸管三相桥式整流电路 (9)4.3Boost变换器 (16)4.4相位控制的晶闸管单相交流调压器 (19)5课程设计总结 (22)1 课程设计目的通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：（1）培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料；（2）培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力；（3）培养学生运用知识的能力和工程设计的能力；（4）提高学生课程设计报告撰写水平；（5）提高学生通过实验测试、研究分析和完善设计的水平。

2 课程设计主要内容（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。

3 课程设计题目描述与要求3.1课程设计题目描述本次课程设计包含了六个内容的建模与仿真：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系统的建模与仿真；3. 可关断晶闸管的仿真模型及以可关断晶闸管元件组成的Buck变换器为例的仿真过程；4．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；5．相位控制的晶闸管单相交流调压器系统的建模与仿真；6．晶闸管三相半波有源逆变器的建模与仿真。

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?②在MATLAB/Simulink环境下仿真如何设置控制角？1.1.2 仿真思路分析1)单相半波整流电路单相半波整流电路式全控整流电路实质上是三相半波共阴极组与共阳极组整流电路的串联。

电力电子技术MATLAB仿真报告

斩波电路仿真一、降压斩波电路（Buck变换器）１可关断晶闸管（GTO）的仿真⑴可关断晶闸管模型与晶闸管类似，可关断晶闸管导通条件同传统晶闸管，但是可在门极信号为0的任意时刻关断，可关断晶闸管模型有两个输入端和两个输出端，第一个输入与输出是阳极媏（a）与阴极端（k），第二个输入（g）是门极控制信号端如图①，当勾选“Show measurement port”项时便显示第二个输出端（m）如图②，这是可关断晶闸管检测输出向量[I ak U ak]端，可连接仪表检测流经可关断晶闸管的电流（I ak）与正向压降（U ak），可关断晶闸管组件的符号和仿真模型图如图所示。

图①图②可关断晶闸管组件的符号和仿真模型⑵可关断晶闸管参数及其设置在模型结构图中，当鼠标双击模型时，则弹出晶闸管参数对话框，如下图所示由图可知，GTO的参数设置与晶闸管参数设置几乎完全相同，只是多了两项 “Current 10% fall time Tf(s)”：电流下降时间Tf。

“Current tail time Tt(s)”：电流拖尾时间Tt。

对于可关断晶闸管GTO模型的电路仿真时，同样宜采用Ode23tb与Oder15s算法。

二、 Buck变换器的仿真⑴电路图及工作原理在t=0时刻驱动GTO导通，电源E向负载供电，由于电感L的存在，负载电流i缓慢上升（电流不能突变），当t=t1时刻，控制GTO关断负载电流经二极管续流，电感L释放电能，负载电流i下降，至一个周期结束再驱动GTO导通重复上一个周期过程，当电路工作于稳态时，负载电流在一个周期的初值和终值相等，此时负载电压平均值为U0=ton*E/（ton+tof）=αE降压斩波电路（阻感负载）原理图⑵建立仿真模型根据原理图用matalb软件画出正确的仿真电路图，整体模型如图所示仿真参数：选择ode23tb算法，将相对误差设置为1e-3，开始仿真时间设置为0，停止仿真时间设置为0.003。

⑶模型参数简介与设置①直流电压源“Amplitude”：直流电压幅值，单位V.测量“measurements”选择是否测量电压设置A=100V，“measurements”选None（不测量电压），如右图所示②二极管“Resistance Ron(Ohms)”：晶闸管导通电阻Ron（Ω）。

电力电子技术MATLAB仿真心得

MATLAB仿真心得DC-DC变换电路(BUCK)1.仿真模型的建立。

1>点击桌面“MATLAB-快捷方式”2>点击MATLAB主界面的“Simulink”3>在弹出的界面中点击“Blank Model”4>点击“”保存，将建立好的仿真模型放在你指定的文件夹中，并命名为“BUCK”2.仿真模型器件的选择1>点击“”（Library Browser）来选择所需要的器件2>选取示波器及显示器。

Simulink---Sinks---（Scope），（Display）。

将示波器和显示器分别拖入Simulink模型中3>直流电压源。

Simscape---Electrical---Specialized Power Systems---FundamentalBlocks---Electrical Sources---（DC Voltage Source）。

拖入模型中，后不赘述。

4>电阻，电容，电感。

Simscape---Electrical---Specialized Power Systems---Fundamental Blocks---Elements---（Parallel RLC Branch）。

5>电压表及平均值计算器。

Simscape---Electrical---Specialized Power Systems---Fundamental Blocks---Measurements--（Voltage Measurement）---Additional Measurements---（Mean）。

6>晶闸管Mosfet及续流二极管Diode。

Simscape---Electrical---Specialized PowerSystems---Fundamental Blocks---Power Electronics---（Diode），（Mosfet）。

MATLAB仿真在电力电子技术课程中的应用

• 33•介绍了MATLAB软件的仿真集成环境Simulink的功能、特点和用于电力电子电路仿真的电气系统仿真库，总结了进行电路及系统仿真分析的具体步骤，并以三相桥式全控整流电路（电阻性负载）为例进行仿真，在不需重建系统仿真模型的基础上，可方便地对不同参数和负载情况进行比较和性能指标分析，使教学更具有实时性、直观性、生动性。

1 引言电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术，是使用电力MATLAB仿真在电力电子技术课程中的应用芜湖职业技术学院电气工程学院周群利余红英白彩波侯德华潘东旭它的主要功能是实现各种动态系统的建模、仿真和分析。

在对电力电子电路仿真时，除了要使用Simulink的基本模块外，还要用到电气系统仿真库SimPowerSystem中的元件模型，在该仿真库中包含常用的电力电子器件、触发器、无源元件、电机以及测量元件等，这些元件都是以图形化元件模型的形式呈现的，学习者可以快速且形象直观地构建所需的电路模型。

在MATLAB中启动Simulink后就进入Simulink浏览器，如图1所示。

用鼠标左键双击图1左侧窗口的“Simscape”，选择其下的模电子器件对电能进行变换和控制的技术（王兆安，刘进军，电力电子技术(第5版)：机械工业出版社，2014）。

电力电子技术广泛应用于国民经济的各个领域。

电力电子电路的计算机仿真具有十分重要的现实意义，它不仅能帮助学习者理解电路的工作原理和工作过程，即使对经验丰富的工程技术人员，计算机仿真也是对电路及其控制系统分析、定量计算的强有力工具。

随着电力电子技术应用的日益广泛，可用于电力电子电路及装置的通用和专用仿真软件不断出现，MATLAB 就是其中一款使用非常广泛的数值计算软件，作为控制领域中最流行的电子电路设计自动化软件，除了具有传统的交互式编程能力外，还具有强大的矩阵运算，数据处理和图像处理功能（张威，MATLAB基础与编程入门：西安电子科技大学出版社，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。

电力电子技术习题与MATLAB仿真

多种电路拓扑不同工作状态的分析和计算发挥仿真软件的功能提供模拟实验平台以弥补硬件实验条件的不足对更多种电路拓扑进行直观的波形观察
《电力电子技术习题与MATLAB仿真》
编写计划
编写背景
◆由于篇幅限制，教材中例题数量有限，学生课外难以涉及多种类型的题目；
◆教材配套的课后习题数量较少，学生难以通过较多的课后练习及自测方式进行学习，掌握课程内容；
◆本课程对实验动手能力要求较高，有限的实验设备和条件制约了学生通过实验途径理解和掌握电力电子电路。
编写目的
■ 增加题目数量■ 扩展题目类型：多种来自路拓扑、不同工作状态的分析和计算
■ 增加设计性题目
■ 发挥仿真软件的功能，提供模拟实验平台，以弥补硬件实验条件的不足，对更多种电路拓扑进行直观的波形观察。
编写目标及进度安排
■编写目标 ◆预计字数20万; ◆习题数量大于150题; ◆题目形式：问答、计算、波形绘制及设计; ◆仿真部分列举教材出现的主要电路形式，指导学生完成在不同的关键参数条件下的电路分析。
■进度安排 ◆习题部分：2009年10月~2009年12月 ◆仿真部分：2010年1月~2010年3月