MATLAB在电气工程及其自动化专业中的应用仿真实验
电气工程及其自动化毕业论文基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析
摘要随着电力工业的迅速发展，电力系统的规模日益庞大和复杂，出现的各种故障，会给发电厂以及用户和电厂内的多种动力设备的安全带来威胁，并有可能导致电力系统事故的扩大，从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，迫切要求运用电力仿真来解决这些问题依据电网用电供电系统电路模型要求，因此，论文利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了单机—无穷大电力系统的仿真模型，能够满足电网在其可能遇到的多种故障方面运行的需要。
论文以MATLAB R2009a电力系统工具箱为平台，通过SimPowerSyetem 搭建了电力系统运行中常见的单机—无穷大系统模型，实验得到了在该系统发生各种短路接地故障并由断路器自动跳闸隔离故障的仿真结果。
并利用小波分析具有很强的信号特征提取能力，尤其对暂态突变信号或微弱变化信号的处理变现出明显的优势，达到了仿真的目的。
本文做的主要工作有：（1）Simulink下单机—无穷大仿真系统的搭建（2）系统故障仿真测试分析通过实例说明，若将该方法应用到电力系统短路故障的诊断中，快速实现故障的自动诊断、检测，对于提高电力系统的稳定性具有十分重要的意义。
关键词单机—无穷大；SimPowerSyetem；短路故障；ABSTRACTWith the rapid development of electric power industry, electric power system, as an increasingly large scale and complicated power system fault, The user will give power plants and power equipment of the security threats, and may have caused the accident of power system, technology and safety considerations from directly power test possibility, urged using electric simulation to solve these problems based on grid power supply system, Therefore, paper depend on the model of dynamic simulation by MATLAB build software Simulink infinite power system of single - simulation model, the grid in various fault may meet theneeds of the running of aspects.The paper base on platform version of Matlab R2009a，According to SimPowerSyetem toolbox to build power operation of common single—infinite system model, the experiment in the system was obtained by various circuit breaker automatically earthing faults and fault isolation of simulation results trip. Using the wavelet analysis and has strong ability of the signal feature extraction, especially for transient mutations signals or weak signal processing showed obvious advantages, Reaching purpose of the simulation.The main work is :(1) Building this simulation system of single - infinite under Simulink(2) Fault simulation test analysis of system(3) Fault detection and analysis based on Haar waveletThrough examples, if this method to the power system fault diagnosis, fast fault detection and diagnosis, automatic for improving the stability of power system has important significance.keywords：Single—infinite；SimPowerSyetem；Short circuit faults；Wavelet transform目录目录.............................................................................................................. 错误！未定义书签。
MATLAB Simulink系统建模与仿真 实验报告
MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真实验报告姓名：******专业：电气工程及其自动化班级：*******************学号：*******************实验一无穷大功率电源供电系统三相短路仿真1.1 无穷大功率电源供电系统仿真模型构建运行MATLAB软件，点击Simulink模型构建，根据电路原理图，添加下列模块：（1）无穷大功率电源模块（Three-phase source）（2）三相并联RLC负荷模块（Three-Phase Parallel RLC Load）（3）三相串联RLC支路模块（Three-Phase Series RLC Branch）（4）三相双绕组变压器模块（Three-Phase Transformer (Two Windings)）（5）三相电压电流测量模块（Three-Phase V-I Measurement）（6）三相故障设置模块（Three-Phase Fault）（7）示波器模块（Scope）（8）电力系统图形用户界面（Powergui）按电路原理图连接线路得到仿真图如下：1.2 无穷大功率电源供电系统仿真参数设置1.2.1 电源模块设置三相电压110kV，相角0°，频率50Hz，接线方式为中性点接地的Y形接法，电源电阻0.00529Ω，电源电感0.000140H，参数设置如下图：1.2.2 变压器模块变压器模块参数采用标幺值设置，功率20MVA，频率50Hz，一次测采用Y型连接，一次测电压110kV，二次侧采用Y型连接，二次侧电压11kV，经过标幺值折算后的绕组电阻为0.0033，绕组漏感为0.052，励磁电阻为909.09，励磁电感为106.3，参数设置如下图：1.2.3 输电线路模块根据给定参数计算输电线路参数为：电阻8.5Ω，电感0.064L，参数设置如下图：1.2.4 三相电压电流测量模块此模块将在变压器低压侧测量得到的电压、电流信号转变成Simulink信号，相当于电压、电流互感器的作用，勾选“使用标签（Use a label）”以便于示波器观察波形，设置电压标签“Vabc”，电流标签“Iabc”，参数设置如下图：1.2.5 故障设置模块勾选故障相A、B、C，设置短路电阻0.00001Ω，设置0.02s—0.2s发生短路故障，参数设置如下图：1.2.6 示波器模块为了得到仿真结果准确数值，可将示波器模块的“Data History”栏设置为下图所示：1.3 无穷大功率电源供电系统仿真结果及分析得到以上的电力系统参数后，可以首先计算出在变压器低压母线发生三相短路故障时短路电流周期分量幅值和冲击电流的大小，短路电流周期分量的幅值为Im=10.63kA，时间常数Ta=0.0211s，则短路冲击电流为Iim=17.3kA。
数学建模案例分析MATLAB在电气工程中的应用
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课程任务
通 过 本 课 程 学 习 ， 使 学 生 掌 握 利 用 M AT L A B 进 行 数 值 计 算 的 基 本 方 法 ， 熟 悉 M AT L A B 编 程 环 境 、 语言语法、程序结构、编程及调试技术，掌握 M AT L A B 中 M 文 件 、 M 函 数 编 写 方 法 及 调 试 技 术 、 M AT L A B 的 绘 图 和 图 形 控 制 函 数 等 内 容 ， 上 机 练 习 M AT L A B 数 值 解 算 方 法 ， 具 备 上 机 操 作 的 技 能 ， 学 习 M AT L A B 在 电 气 工 程 学 科 中 的 建 模 与 分 析 方 法 ， 为后续专业课程学习奠定基础。
• helpdesk 指令 在命令窗口中键入helpdesk（或doc，或点击工具条中的？按钮），进入帮助窗口，显 示HTML格式的帮助内容。
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• help 命令
help：列出所有的帮助主题，每个帮助主题对应于 MATLAB搜索路径中的一个目录；
help 库名：得到库中全部函数名；
more(n)：指定每页输出的行数
回车键显示下一行，空格键显示下一页，q结束当
前显示。
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清命令窗口 clc
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识别、控制系统、非线性系统、模糊控制、优化技术、通讯系统、财政金融等领域有着广泛 应用。
Matlab软件在电气工程中的应用
Matlab软件在电气工程中的应用Matlab软件,在电力工程的应用实践过程中，是一种功能性强、操作简便、效率比较高仿真软件。
目前已经成为相关专业领域内,使用最广泛、影响最大的软件。
它可以将很多复杂而繁琐的数值计算工作，用最短的时间、最高的效率计算出来，大大降低人力计算所花费的时间.一、Matlab软件简介Matlab软件综合了符号计算、矩阵计算、数值计算、图形处理等很多功能,里面涵盖了很多常用的数字分析和函数计算公式，因而可以建立起完整而系统的学习模型.它可以将很多繁重的人工计算工作，在很短的时间内通过计算机的软件操作工序完成，极大地提高了实际的编程效率和正常编程所需要的时间，在解决实际的工程中所遇到的问题起到了很好的果效，而且Matlab软件特别善于解决一些数学或者工程方面的问题。
Matlab 6。
5、Matlab 7.0是两款目前应用过程中比较广泛的软件版本，而且随着时代的发展与计算机信息技术的加强，加之科学水平的不断进步与提高，Matlab软件的版本也在不断地提高，软件的计算功能也在不断地更新和加强。
在科学研究领域与某些技术分析领域的计算工作，基本上大部分都可以由该软件来解决和完成。
Matlab软件中有很多不同类型的子程序系统，为实际的程序运算预编了很多的常用的函数,并且每一个使用该软件的用户可以根据自身的个人喜好与函数了解的程度，合理选用不同的函数，并且所有的使用函数都可以直接从软件的库函数中直接调取出来.此外,Matlab软件还具有十分强大的图形的绘制功能，同样在软件内部已经预先安设了很多的不同的图形绘制软件,可以满足用户方方面面的图形绘制要求。
在电气工程系统的应用过程中，该软件能够迅速建立用户个人的电力系统的数字模型,通过这个模型，用户可以直接按照的软件中的操作界面所显示的图形，准确地分析电气工程中电路的电压情况，分析电流的波形变化情况。
图1为Matlab软件的操作界面: 图1 Matlab软件的操作界面二、Matlab软件在电气工程中的应用电气工程图在电气工程的施工过程中占据了重要的地位,只有科学精准的工程图的使用,才能更好地指导实际的电气施工，提高电气工程的施工质量。
浅谈MATLAB仿真在电气工程中的应用
电气工程 中的应用
陈天恩 李红月
（ 安徽理工大学 电气与信息工程学院 ， 安徽 淮南 ２ ３ ２ ０ ０ １ ）
摘 要： 我 国能源结构调整的重点是大力发展 清洁能源， 电能是能源体 系中的重要一环 ， 也是 重要的清洁能源之一。国民经济的增长 和可持 续发展 离不开电能的广泛应 用， 与此 同时带动和促进 了电气工程等重点学科的发展 。 电气工程 包含着丰 富的 内容 ， 是 一门宽 口径 学科 。ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ以其独特的优 势广泛应 用于科技领域 。结合 当前 电气工程的发展现状 ， Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ仿真技 术在 电气工程 中的应用越来越普 遍 。本 文通过 ＭＡ １ １ Ｂ仿真在 电气工程典型环节 中的应 用来加深我们对 电气工程和 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ仿 真的理解和认 识 ， 以期有助 于电气工程 学科 的进 步和发展 。 关键词 － 电气工程 ； ＭＡ ⅡＡＢ ； Ｓ Ｉ ＭＵ Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ仿真 ； 应用
电力 电子器件的开关特性 ， 并且不 同型号的 电力 电子器件具有相似 １ ． １电气工程 的模型结构。 Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ 中含有 常用 的电力 电子元器件模 型。 电气工程的应用非常广泛 ， 不断推动 国民经济的增 长。它是现 电力电子变流技术 的仿真是 电力 电子技术仿真 的重点 ， 电力电子变 代科学技术的重要课 题之一 ， 也是 当今 高新技术 领域 中不可缺少的 流技术通过 电力 电子器件来实 现对 电能 的转换 ，电能转换包 括电 电流 、 频率 、 相数 等转换 ， 其 形式主要包括 ： 交流 一直流变流器 、 关 键学科。 它包含 的内容非常丰富 ， 如 电力 电子技术 ， 计算机控制技 压 、 术， 电机 与拖动技 术 ， 电力系统与智 能电网技术等 ， 综合性 较强 ， 其 直流 一直流斩波调压器 、 直流 一交流变流器 、 交流 一交流变流器。 具 最 主要 的特征是 强电与弱 电、 机械与电气 、 软件与硬件 的结合。 电能 体应用如单相 和三相桥式整流器 的仿真 、 并 网逆 变器的仿真 、 直 流 是发展 国民经济 和提 高人 民生 活水 平的重要能源物质基础 ， 电气工 斩波调压器 的仿真 。 程技术将伴 随着基础理论 的深入研究 以及全新的设计理念 、 设计 方 ２ ． ４调速系统的仿 真 调速 系统是 最基 本的电力拖动控制系统 ， 它是根据某种控制 方 法 的提 出而得到进一步 的发展 。 在未来 ， 可以毫不夸 张的说 ： 电气工 程 的发展程度将对 国家科技进步水平产生重大影响 。 式、 控制方 法建立起来 的 ， 主要调节 电机的机 电能量转 换效率 和电 １ ． ２ ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ与 Ｓ Ｉ ＭＵ Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ仿真 机转 速。根据 电机 流过的电流划分为直 流调速系统 和交流调速 系 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 是一种 以矩 阵为基础 的交互式程序 设计语言 ， 它是一 统 ， 直 流调速 系统通常 以他励 直流电机为控制对 象 ， 但其 结构上 的 近年来 ， 交流调 种科学计算软件 。它具有使用方便 、 输入便捷 、 运 算高效等特点 ， 以 局 限性在一定程度 上限制了直流调速 系统 的发展 ， 其强大 的功能在很多领域都得到了普遍的推广与应用。 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 语 速系统发展迅速 ，特别是变频调 速。调速系统中必然要 用到电机 ， 言的 出现与推广 ，使得仿真技术进入到实质性 的应用 阶段 。Ｍ Ａ Ｔ － Ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ 中有 丰富的电机模块 ， 通过搭建相应 的模型来实现对调速 Ｌ Ａ Ｂ的计算 功能很强大 ， Ｓ Ｉ Ｍ Ｕ Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ是基 于 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ环境的仿真平 系统 的基本原理和调速性 能的研究 。 具体应用如双闭环直 流调速 系 台， 以直观的模块 框图进行仿真 和计算 。Ｓ Ｉ Ｍ Ｕ Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ中包含有大量 统 的仿 真 、 无刷直流 电机 Ｐ Ｉ Ｄ控制系 统的仿真 、 基于 Ｐ ＷＭ控 制技 的模块库 ， 为 系统 的仿真提供 了便利 。本 文所 使用到的模块库主要 术的三相逆变 器调 速系统 的仿真 。 有两个 ： Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ和 Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ Ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｓ ｅ ｔ 。 ３ 结论 ２ 应 用 综上所述 ， 电气工程是一门专业性 、 实用性 都很强的重点学科 ， 与我们 的生活 息息相关 ， 越来越受 到人 们的重视和青 睐 ， 目前 为止 ２ ． １电力系统 的仿真 电力系统常称为电力 网络 ， 既强大又复杂 。电力系统仿真技术 已取得了许多辉煌 的成就 。在未来 ， 科 技的不 断进步将对电气工程 主要包 括 ： 物理动 态模拟 技术 、 数字仿 真技术 、 数模混合 式仿 真技 产生及重大影 响 ， 电气工程与其 它学科相互交叉的领域将会不断加 日新月异 的新 技术 、 新 方法的不断涌现将 为 电气工程 带 术 。Ｓ Ｉ Ｍ Ｕ Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ为 电力 系统 的仿真 计算和 分析提 供 了强 有力 的平 强和拓宽 ， 台， 通过绘制 电力系统的电路原理图 ， 能够得到其数学模型 。 电路模 来更科学 、 更实用的技 术方案。Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ仿 真技术 已成 为电气工程 型图有 良好 的人 机界 面 ， 方便了操作。 在电路图模 型建立以后 ， 还需 师必须掌握的基本技能之一 ，随着 当今科 技的不断前进 ， ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 将Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｇ ｕ ｉ 模块放置到电路图模 型中 ， 其 主要 目的是 为了分 析电力 仿真技术也正朝着更加人性化的方 向发展 。当然 ， Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ也会 随 系统提供 图形用户 界面（ Ｇ Ｕ Ｉ ） ， 用 来在仿真过程 中储 存 由状态空 间 着 电气工程等重点 学科 的发展 而进步 ， 同时 ， 也会 以其 更加强大 的 方 程所组成 的等效 电路 。具体 应用如 电力传 输线路 串联补偿 的仿 功能 为电气工程等关键学科的发展 助力 。 参 考 文献 真 、含 同步发 电机和异步发 电机 的分布式 电力传 输系统的仿真 、 提 高功率 因数 的电力变流 电路 的仿真 。 ［ Ｉ 】 祝 龙记 ． 电气工程与 自动化控制 系统的 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ仿真［ Ｍ 】 ． 徐 州： 中 国矿 业大学出版社 ， ２ ０ １ ４ ． ２ ． ２控制系统的仿真 在 了解一个控制系统 的数学模型之后 ， 以此为基础设计一个控 【 ２ 】 王 兆安 ， 刘进 军． 电力 电子技 术（ 第五版 ） 【 Ｍ］ ． 北京 ： 机械 工业 出版 ２ ０ １ ３ ． 制器 ， 然后对 系统进行仿 真 ， 使系统达到预期 目标 ， 进而满足实际 的 社 ． 需要 。ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ中含有许多与控制系统分析 与设计相关联 的函数 ， 【 ３ 】 陈伯 时． 电力拖 动 自动控 制 系统——运 动控 制 系统 （ 第三版 ） 【 Ｍ 】 ． 控制 系统经典和 现代 的分析和设计 方法可 以通 过这些 函数进行计 北京 ： 机械 工 业 出版 社 ， ２ ０ １ ２ ． 算并能 以图形模块的形式展现 出来 。Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ｉ ｎ ｋ提供 了许 多控制系统 ｆ ４ 】 洪乃刚． 电力电子 和电力拖动控制 系统的 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ仿真［ ＭＩ ． 北京 ： ２ ｏ ｏ ６ ． 所 需的基本模块 ，通过调用这些模 块在模型窗 口中构造 系统模 型 ， 机 械 工 业 出版 社 ， 并 且能够灵 活的改变 系统的结构 和参 数 ， 快速 、 直观的仿 真便 于系 统 的动 态性 能和稳态性 能的分析 ， 从而使 系统 的设计 得到优化。具 体应用如 ： 线性连续系统的仿真 、 线性定 常离散系统的仿真 、 非 线性 系统 的仿真 。 ２ ＿ ３电力电子技 术的仿 真 电力电子技术的仿真是基于电力 电子器件展开 的 ， 开关特性是 电力电子器件的主要特性 ， ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ电力 电子器件模型主要仿真 了
Matlab电气仿真实验作业
Matlab电气仿真实验指导老师：学生姓名：爸爸专业班级：电气工程及其自动化1班学号：222012！！！！本课程设计的目的：1、掌握Matlab/Simulink中SimPowerSystems 工具箱的基本建模方法；2、掌握Matlab/Simulink 电气仿真的基本步骤；3、利用Matlab/Simulink 在基本电路与磁路、电力电子技术、电气传动等方面的仿真设计。
实验一设计任务：单相桥式整流加LC滤波电路，电源为220V，50Hz，整流电路输入为24V，负载为10Ω阻性负载，滤波电感L=100mH，滤波电容C=200uF。
实验步骤：在matlab/simulink中选取相应的器件，如图连接运行。
注意事项：将全部示波器scope中的“limit data point to the last”选项应该去掉。
参数设置：交流电压源幅值：220*sqrt（2），频率：50HZ。
变压器参数，容量S=200V A，变比k=220V/24V。
电感：100mH；电容：200uF；电阻：10欧。
实验结果：二极管Diode3电流电压曲线第一个图显示的为二极管电流I ，第二个图显示为二极管电压U 。
当diode3导通时其电压接近为0V （管压降为0.7V ），其电流有值；当diode3关断时，其电流值为0A ，此时功率二极管承受反向电压，承受的最大反向电压幅值为24*sqrt （2）=33.94V 。
而电流图像上出现波动是因为电感L 的值不是无穷大，会受频率电压幅值的影响，所以如图所示。
二极管Diode4电压电流曲线结论分析：第一个图显示的为二极管电流I ，第二个图显示为二极管电压U 。
当diode3导通时其电压接近为0V （管压降为0.7V ），其电流有值；当diode3关断时，其电流值为0A ，此时功率二极管承受反向电压，承受的最大反向电压幅值为24*sqrt （2）=33.94V 。
而电流图像上出现波动是因为电感L 的值不是无穷大，会受频率电压幅值的影响，所以如图所示。
MATLAB 在电气工程及其自动化专业中的仿真应用
MATLAB 在电气工程及其自动化专业中的仿真应用
张莉莉;武艳
【期刊名称】《计算机光盘软件与应用》
【年(卷),期】2012(000)016
【摘要】MATLAB 作为功能强大的仿真软件，已经在很多领域得到了广泛应用，本文介绍了 MATLAB 在电气工程及其自动化专业中的具体应用。
通过对MATLAB 在电路与磁路、电力电子应用技术、交直流调速系统及电力系统中的仿真，提高电气专业学生学习的积极性、学习能力和实践能力，使得学生在以后从事电子产品设计、开发等工作时，能够对所设计的电路进行计算机模拟与仿真计算，以优化参数与配置。
【总页数】2页(P63-64)
【作者】张莉莉;武艳
【作者单位】洛阳师范学院物理与电子信息学院,河南洛阳 471000;洛阳师范学院物理与电子信息学院,河南洛阳 471000
【正文语种】中文
【中图分类】TM1-4
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4.“电力电子技术”课程教学中的MATLAB仿真应用 [J], 于蕾
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Matlab软件在电气工程专业教学中的应用
（1） 传递函数的分子、分母均按 s'的降幂排列，在 MATLAB 中， 用分子、分母多项式系数构成的两个向量 num 与 den 表示系统。
（2）
用 tf() 函数命令 来建 立传 递函数 模 型， 或 者将 零 极点 模 型 或 者 状 态 空 间 模 型 转 为 传 递 函 数 模 型， 调 用 格 式 为 sys=tf(num,den)。
图 1 含非线性特性的系统方框图模型
运行以下指令，可以得到系统的 Bode 图及阶跃给定响应。 sys=tf(5,[1 0]);sys1=tf([1],[1 5 2]); figure(1); margin(sys*sys1); hold on; figure(2); closys1=sys*sys1/(1+sys*sys1); step(closys1) 系统的 Bode 图如图 2 所示，给定阶跃响应曲线如图 3 所示。 四、Matlab 软件在电力系统仿真中的应用 Matlab 在电力系统建模和仿真的应用主要由电力系统仿真 模 块 Power System Blockset ( 简 称 PSB) 来 完 成。PSB 是 在 Simulink 环境下使用的模块，采用变步长积分法，可以对非线 性、刚性和非连续系统进行精确仿真，并精确地检测出断点和 开关发生时刻，PSB 程序库含有代表电力网络中一般部件和设 备的 Simulink 程序块，通过 PSB 可以迅速建立模型，并立即
电气工程及其自动化专业中MATLAB的应用与研究-
International Conference on Advances in Mechanical Engineering and Industrial Informatics (AMEII 2015)The Application and Study of MATLAB in Electrical Engineering and ItsAutomationBowen Wang1, aNorth China Electric Power University, Baoding 071000, China;a*****************Keywords: MATLAB; Electricity Engineering and Its Automation; Simulation; Teaching Design Abstract. Electrical engineering courses are featured on combination of strong and weak electricity and take account into the specialized knowledge of the both. In the design of electricity tests and new products, it will significantly increase the complexity of test system and decrease teaching efficiency if adopting the real physical model design. While if simulating the real conditions by computers, it will achieve the effect that real tests don't have. Therefore, for the electrical engineering major, computer simulation plays a very important role. MATLAB has various tool bags and functional modules, including many corresponding electricity equipment models, which can achieve the analysis and design of motor speed control and electricity system, etc. And it has high-reliability simulation results and can fully mobilize the initiative of students. To analyze the application of MATLAB in electrical engineering and its automation, it gives a brief analysis of MATLAB first, and then analyzes the application of MATLAB in electrical engineering and its automation, expecting to offer some references for electrical engineering major teaching. Electrical engineering and its automation has specialized knowledge of motor and its control, electricity system automation and manufacturing management, etc. It requires students to master such strong electricity fields as mathematics, computer, motor and high voltage, as well as weak electricity fields like operation control, research and development field. It has high speciality. In the specific teaching, although there are some differences in different universities' teaching focuses, yet all of them require the studies of electricity system and circuit and so on. Adopting traditional teaching modes will cost a lot and there may be test failures, so it's very bad for teaching. MATLAB software is one of the large aircraft application software. It has features of multidiscipline platform and involves a number of fields. It can be applied to Electrical engineering and automation speciality teaching. This article mainly analyzes the application of MATLAB software in Electrical engineering and its automation.General Introduction to MATLABMATLAB is a kind of commercial teaching software produced by the U.S. MathWords Company. It is the combination of matrix and laboratory, meaning rectangular laboratory. It's one of the frequently used teaching software and mainly services to data visualization, data analysis and algorithm development, etc. The basic data unit of MATLAB software is matrix, similar to the directive expression frequently used in mathematics engineering. MATLAB software includes various functional tool bags software, such as numerical analysis, digital image processing, digital signal processing and demodulation and financial engineering, etc. This paper mainly analyzes Slimulink tool bag. Slimulink is a tool bag for model simulation and analysis, supporting linear and nonlinear system at the same time and can offer complete model base. It has visual and reloadable features and can significantly increase the reliability of simulation in the simulation tests. Due to its openness, MATLAB software allows users to independently design models they need, which is of great advantage in teaching.Slimulink tool bags include subject models of power electronics, electric machinery and electrical engineering, which falls into 7 module bases: application base, measurement module base, discrete measurement module base, etc. Power module base includes DC voltage source, current source and AC power. Element module base includes transformer, switches and AC transformer, etc.Additional module base includes synchronization 6 pulse generator, clocks, discrete measurement module base and PID controller, etc. Measurement module base mainly includes current voltage measurement modules.Application of MATLAB in simulation of the Electrical Engineering and its Automation There are problems of various aspects existing in the experiment teaching activities of electrical engineering and its automation. For example, due to the establishment of digital platforms in most courses at present, students can accomplish the experiments via reading guide books even if they do not have a deep insight into the relevant knowledge, which leads to the separation of theory and practice, weakening the students' research ability. In addition, with the fast updating pace of electric appliance parts, the experimental conditions cannot meet the needs of some new-type experiments, large electric power experiments and so on.The adoption of MATLAB software can enable the computer simulation design and virtual experiment to synchronously implement the design and experiment without the restrictions of components. Meanwhile, it will facilitate the adjustment and coverage of circuit parameters and realize the updating change of the electric appliance parts, which helps improve the comprehensive design and experiment ability of the students. The simulation is beneficial to cultivate students' thinking and innovation ability, ensure them to master experimental analysis methods on the basis of the grasp of software technology, and boost their study interest.In the process of teaching activities of electrical engineering and its automation, theories concerning mainly include automatic control principles, modern control theories, power system theories and so on, which are excessively theoretical, and the adoption of traditional teaching methods can hardly achieve the ideal teaching effects. However, the adoption of MATLAB software will realize the application of simulation and enhance the figurativeness of theoretical knowledge and students' exploring desire.The application of MATLAB software in the control system. In the professional learning process, the main content of the control system includes modern control theories, automatic control principles and so on. In the learning process of control principles, MATLAB software can be applied to the analysis and design of simulation experiments to get full knowledge of the system's working principles, control parameters and other contents. In the control system, the simulation analysis is mainly carried out by the Simulink system's qualitative experimental analysis to analyze the changes of the system performance along with different parameters and make improvements accordingly. For example, in the learning process of the analysis on spring-mass-damper mechanical displacement system, Chart 1 is a simulation model with a mass of 5 kg, a spring damping factor f of 0.5 and an elasticity coefficient of 5. Assuming that the initial speed of the object is 0, under the condition that the external force F(t) has changed, we analyze the displacement changes of the mass and further obtain knowledge of the system performance by the simulation results.Figure 1 Spring-mass-damper mechanical displacement dynamic system simulation modelThe application of MATLAB software in the electric traction system. The electric traction system drives the operation of machines by motors and at the same time runs according to the relevant rules. In the electric drive system, the automatic control device is a major part. To control automatic machinery equipment, it is essential to find the corresponding regular changes, control the important physical parameters and the rotating speed of motors, and so on. The electric traction system includes mainly AC velocity modulation, pulse width modulation and so on, the simulation of which can all be realized by MATLAB software.The application of MATLAB software in electricity system modeling. The electricity system belongs to the consumption and production system, including different parts like electricity generating, electricity distributing, electricity consuming and so on. Transient process, stable state running and so on need to be analyzed in electricity system, like Electricity System Tidal Current Energy Computation and short circuit failure computation and so on, which are all basic knowledge of electricity system learning. During learning, simulation modeling can be realized through the usage of MATLAB software. In practical work, staff can get the optimal parameters through simulation modeling by MATLAB software.The application of MATLAB in teaching of main curriculumsElectrical engineering and its automation main curriculums include electricity and motor technology, automatic control system and so on. It is very complex in derivation of working principle, involving many ionization figures, waveform figures, formulas and so on. So it is of great difficulty in the adoption of traditional teaching. Application of MATLAB software can well resolve these problems. In the Siomulink part of MATLAB software, electricity system module includes DC asynchronous motor and synchronous magneto, which provides prodigious advantage for teaching.Taking triphase bridge regulator circuit as an example, through modeling and parameter setting of Simulink and power system blockset, single-phase AC voltage source can be gained from the power system blockset and things like triphase voltage measurement unit and oscilloscope can be displayed clearly, and the simulation results are clear at a glance.Figure 2 Simulation models and results of differential equationSolve the differential equation by using integrator. In computation, second-order differential equation is required to be abstracted from realistic nature. Application of direct construction models by stages needs to be considered in mask, and differential equation is illustrated in figure 2. After running, relevant simulation results can be gained.The teaching of triphase bridge full controlled rectifier circuit. For example, in full controlled rectifier circuit, phase voltage electricity source, rectifier transformer output voltage are required to be 220V and 100V respectively, and observe the change of output voltage and current with different loads and trigger angles, as well the main subharmonic and AC side current waveform. Suppose that the resistor is 5 ohm, the peak of triphase electricity source voltage is 220 and the frequency is 50Hz, rectification ratio Nayaqi parameter primary winding connection and secondary winding connection are chosen to be D11 and Y respectively, of which line voltages are 380V and 173V respectively. If the demand is not strict, other transformers absorption numbers can remainunchanged. Primary winding connection and secondary winding connection of synchronous transformer are chosen to be D11 and Y respectively, of which line voltages are 380V and 150V respectively, and other parameters default to be unchanged. Simulation time is set to be 0.06s and simulation experiment can begin after the setup of simulation parameters is done. Simulation results can be seen in figure 3. Rectifier output voltage is positive, and the change is consistent with the change of voltage waveform, but Y coordinate is different. If you change the control, the waveform change in different work situations can be observed.Figure 3 Changes when triphase current is input into the rectifier at 30 degreesIn the simulation model of resistance-inductance load (resistance value is set to the same of 5 ohm), the load PLC parameter should be modified. L value is set to 0.01H, the trigger angle 60 degrees, the simulation time 0.16s, and starting the simulation model can get the output current and voltage value. During the current changes, there is a rising period followed by stability. It is applied in the current loop speed control of double closed-loop speed tuning. As shown in Figure 4, the simulation model is established in the integrated environment. After 0.3s, the unit step response signal is input, and the PID controller module is required to be put in as shown in the figure.Figure 4 Double-loop speed controller applying the PID adjusterApplication of MATLAB in Graduation DesignIn the graduation design of electrical engineering and its automation, there is a lot of professional knowledge, and the update rate is very fast. In the traditional teaching, priorities were focused on the electrical design or protective relaying, but little attention was paid to the popular electric power telecommunication and fault diagnosis. Moreover, in the traditional teaching, the literature search was very difficult, but the adoption of MATLAB software can be very useful to make up for the shortage of traditional teaching.In the process of graduation design, the students are very likely to encounter quite complex simulation programs. In the power system modeling and simulation of the graduation design, MATLAB software provides the students with various components needed by electrical major, so they can build a variety of power system models, then observe the adopted changing models, and verify the experimental results. As shown in Figure 5, MATLAB software is used to build a model of Electricity System Tidal Current Energy Computation. The data of node flow analysis could be obtained through the simulation, and results could be got through comparison with the design flow calculation results. Moreover, the analysis of establishing the model could offer help to the design of power system simulation interface.Figure 5 Simulation Model of Electricity System Tidal Current Energy Computation Application of MATLAB in electric parameter acquisition. In the graduation design, electrical parameters involved include power, current and phase change, and these parameters could be implemented through the model. With the help of FFT analysis in the MATLAB software, the result could be obtained. The graphic editor in the MATLAB software could provide the corresponding observation modules for designers. For instance, in the oscilloscope module, they can clearly see the simulation results and waveform at the point of observation and analysis the parameter values at any time, and in the display module, they can directly read the current value and voltage value on every power line. The most typical example is the data reading of stable electric power parameters in the electric power system. In the neutral ungrounded system, the different phases on the line could be seen. With reasonable judgment, these obtained parameters can provide the basis for the judgment of the fault lines.The use of GUI graphic interface design of MATLAB software can be of great help to electrical simulation interface design. Here graphical user interfaces mainly include window, cursor, menu, etc. Users can import and export correlation parameters through keyboard and use mouse to activate these parameters to complete the calculation of relevant data or waveform drawing, etc. The graphic interface design of MATLAB software is mainly implemented through image objects manipulation. Therefore, users need to be clear about the properties and characteristics of various graphic objects when using MATLAB software, which can fully train designer's design capability. For example, in the MATLAB simulation experiment of Electricity System Tidal Current Energy Computation, model and function files of GUI kernel were integrated, and sub-interface could be accessed by clicking corresponding buttons. In the mutually exclusive design of various menu bars on the main interface, mutually exclusive programs need to be added to realize this operation, for example: set(andles. radicbutton2, "value", 0); set(andles. radicbutton4, "value", 0); the returned value of unchecked and clicked buttons are set at 0 and 1 respectively to realize mutually exclusive function, and the programming capability and the capability to build an electrical model were also tested.ConclusionIn conclusion, this paper analyzes the application of MATLAB software in electrical engineering and its automation from different aspects. The process of teaching activities of electrical engineering and its automation involves knowledge of various subjects. In the teaching, students are required to master research methods of electrical engineering and its automation major on the basis of mastering basic theory, so as to enhance ability in practice. In simulation, the use of MATLAB software is conducive to involve teaching categories to achieve the aim of optimizing resource allocation as well as increasing students' interests and enthusiasm in participation.Reference[1] Zhu Junnan. Discussion on the Value of MATLAB Simulation Application in the Electrical Engineering and Its Automation [J]. Silicon Valley, 2014, 05:189-190.[2] Zhang Lili, Wu Yan. The Simulation Application of MATLAB in the Electrical Engineering and Its Automation [J]. Computer CD Software and Application, 2012, 16:63-64.[3] Xu Yubao, Zhang Xiaodong, Fang Jie, Yang Ting. Research and Reform of Practice Curriculum System of the Electrical Engineering and Its Automation [J]. China Electric Power Education, 2014, 31:46-47.[4] Liu Duyu, Shao Shiquan. Discussion on the Teaching of Matlab in the Electrical Engineering and Its Automation [J]. Academic Journal of Southwest University for Nationalities (Natural Science Edition), 2011, S1:38-40.[5] Su Liangyu, Zhao Zhongbiao, Shi Luhuan. Research on the Application of MATLAB in the process of teaching activities of electrical engineering and Its Automation [J]. Scientific and Technological Information, 2011, 18:11.6] Li Xiao, Liu Tianye. Research on Engineering Talents Cultivation of the Electrical Engineering and Its Automation [J]. Academic Journal of North University of China (Social Science Edition), 2007, 01:83-86.[7] Wei Liming, Han Chenghao, Wang Congze. Exploration on Comprehensive Teaching Reform of Applied Talents Cultivation of the Electrical Engineering and Its Automation [J]. Academic Journal of Jilin Jianzhu University, 2013, 01:91-93.。
自动控制原理MATLAB分析与设计-仿真实验报告
兰州理工大学《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告院系：电气工程与信息工程学院班级：电气工程及其自动化四班姓名：学号：时间：年月日电气工程与信息工程学院《自动控制原理》MATLAB 分析与设计仿真实验任务书（2014） 一、仿真实验内容及要求 1．MATLAB 软件要求学生通过课余时间自学掌握MATLAB 软件的基本数值运算、基本符号运算、基本程序设计方法及常用的图形命令操作；熟悉MATLAB 仿真集成环境Simulink 的使用。
2．各章节实验内容及要求1）第三章 线性系统的时域分析法∙ 对教材第三章习题3-5系统进行动态性能仿真，并与忽略闭环零点的系统动态性能进行比较，分析仿真结果；∙ 对教材第三章习题3-9系统的动态性能及稳态性能通过仿真进行分析，说明不同控制器的作用；∙ 在MATLAB 环境下选择完成教材第三章习题3-30，并对结果进行分析； ∙ 在MATLAB 环境下完成英文讲义P153.E3.3；∙ 对英文讲义中的循序渐进实例“Disk Drive Read System”，在100=a K 时，试采用微分反馈控制方法，并通过控制器参数的优化，使系统性能满足%5%,σ<3250,510s ss t ms d -≤<⨯等指标。
2）第四章 线性系统的根轨迹法∙ 在MATLAB 环境下完成英文讲义P157.E4.5； ∙ 利用MATLAB 绘制教材第四章习题4-5；∙ 在MATLAB 环境下选择完成教材第四章习题4-10及4-17，并对结果进行分析；∙ 在MATLAB 环境下选择完成教材第四章习题4-23，并对结果进行分析。
3）第五章 线性系统的频域分析法∙ 利用MATLAB 绘制本章作业中任意2个习题的频域特性曲线；4）第六章 线性系统的校正∙ 利用MATLAB 选择设计本章作业中至少2个习题的控制器，并利用系统的单位阶跃响应说明所设计控制器的功能；∙ 利用MATLAB 完成教材第六章习题6-22控制器的设计及验证；∙ 对英文讲义中的循序渐进实例“Disk Drive Read System”，试采用PD控制并优化控制器参数，使系统性能满足给定的设计指标ms t s 150%,5%<<σ。
基于simulink的Matlab仿真作业(电气工程专业)6
异步电机仿真张三（陕西西安西安科技大学710054）摘要：基于Matlab/Simulink建立在直接转距控制系统中的定子磁链仿真模型，观察到异步电动机在启动和加载的情况下，转速、电磁转矩、定子磁链和定子电流的变化曲线，同时分析各个变量之间的变化关系。
进一步了解异步电动机的运行特性。
关键词：异步电动机定子磁链转速电磁转矩0 引言1985年，由Depenbrock教授提出的直接转距控制理论将运动控制的发展向前推进了一大步。
接着1987年把它又推广到弱磁调速范围。
不同于矢量控制技术，它无需将交流电动机与直流电动机作比较、等效和转化，不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型[1]。
它只是在定子坐标系下分析交流电机的数学模型，强调对电机的转距进行直接控制，省掉了矢量旋转变换等复杂的变换与计算。
直接转距控制从一诞生，就以新颖的控制思想，简洁明了的系统结构，优良的静、动态性能受到人们的普遍关注。
1三相异步电机的数学模型1.1异步电动机动态数学模型的性质直流电动机的磁通由励磁绕组产生，可以在电枢合上电源以前建立起来而不参与系统的动态。
过程（弱磁调速时除外）。
因此，它的动态数学模型只有一个输入变量——T和电枢回电枢电压和一个输入变量——转速，在控制对象中含有机电时间常数mT，如果电力电子变换装置也计入控制对象，则还有滞后的时间路电磁时间常数lT。
在工程上能够允许的一些假定条件下，可以描述成单变量（单输入单输常数s出）的三阶线性系统[2]，完全可以应用经典的线性控制理论和由它发展出来的工程设计方法进行分析与设计。
异步电机的数学模型由下述电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程组成。
1.2 电压方程三相定子绕组的电压平衡方程为与此相应，三相转子绕组折算到定子侧后的电压方程为式中 A u , B u , C u , a u , b u ,c u —定子和转子相电压的瞬时值；A i ,B i ,C i , a i , b i ,c i —定子和转子相电流的瞬时值；A ψ,B ψ,C ψ, a ψ, b ψ,c ψ—各相绕组的全磁链； Rs, Rr —定子和转子绕组电阻上述各量都已折算到定子侧，为了简单起见，表示折算的上角标“ ’”均省略，以下同此。
基于simulink的Matlab仿真作业(电气工程专业)1
MATLAB在电力系统仿真实验中的应用张三（陕西西安西安科技大学710054）摘要：在介绍Matlab内容的基础上, 以电力系统仿真实验为例, 阐述了在Matlab软件Simulink环境下的电力系统工具箱(PSB), 是如何进行电力系统仿真实验与分析的。
实践证明, 利用Matlab做仿真实验, 可以通过实验现象较快地理解课程理论, 初步掌握用仿真来分析复杂电力系统的能力。
关键词：Matlab ; 电力系统; 仿真实验一：引言现代电力系统是一个超高压、大容量和跨区域的巨大的联合系统。
电力系统事故具有突发性强、维持时间短、复杂程度高、破坏力大的特点, 因而使得事后对故障原因分析、查找变得尤其困难。
在这种情况下, 许多大型电力科研与教学实验一则是实际条件难以满足, 二则系统安全运行也不容许进行一些实验(如系统短路实验等)。
电力系统暂态仿真是了解电力系统在遭受扰动后系统中各种电气参数变化趋势的一种方法。
电力系统故障暂态仿真是模拟短路发生时候故障点和故障线路的电压和电流的变化情况, 开关暂态仿真是模拟一次闭合或操作后流过系统的暂态电流或一次开断操作后, 当工频电流被遮断时, 出现在遮断设备的端子上暂态恢复电压, 从而了解不同电网配置下电流和电压振荡的振幅、频率和形式。
Matlab (Matrix laboratory ) 语言最初是在1980年由美国的CleVeMoler博士研制的, 其目的是为线性代数等课程提供一种方便可行的实验手段。
MathWorks公司在80年代发行使之成为著名数值型计算软件。
Matlab具有编程效率高、程序设计灵活、图形处理功能强大等优点。
为准确建立系统模型和进行仿真分析, Matlab提供了系统模型图形输入工具Simulink工具箱。
通过鼠标在模型窗口画出研究的系统的模型, 直接对系统进行仿真。
Simulink提供了用方框图进行建模的模型窗口, 与传统的用微分方程和积分方程建模相比, 更直接,更方便灵活。
MATLAB在电气自动化专业多课程融合仿真教学中的应用
MATLAB在电气自动化专业多课程融合仿真教学中的应用作者：苏晓鹰来源：《中文信息》2019年第05期摘要：电机与拖动基础、自动控制原理和电力电子技术是电气自动控制专业的必修课，利用MATLAB仿真软件将教学中相对独立的知识结合起来，加深学生对所学知识的理解，提高他们处理实际问题的能力。
关键词：电机与拖动自动控制原理电力电子技术 MATLAB仿真教学融合中图分类号：TM92 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2019）05-0-01一、引言电机拖动、自动控制原理和电力电子技术是电气自动控制专业的必修课。
通常情况下，两门课是相互独立进行的，学生学习到的是孤立的知识点，没有一个全局的概念。
经常会出现成绩优良的学生接到实际的研究课题时，不会应用控制理论解决实际问题[1]。
于是我们探索将几门课相结合的教学方法，利用MATLAB软件在教学中将实际电机的控制过程与抽象的数学模型构成的系统控制工程相对照，让学生加深对所学知识的理解，提高他们处理实际问题的能力。
二、MATLAB简介基于框图仿真平台的Simulink以MATLAB强大的计算功能为基础，以直观的模块框图对各种系统进行仿真和计算[2]。
MATLAB/Simulink及Simpowersystems通过模块化的图形进行建模，从而完成模型的构建，而不用考虑模块内部的工作，设计者能够较轻松地实现系统的建模与仿真。
三、直流电动机拖动控制建模1直流电动机建模他励直流电动机电动势平衡方程有，其中Ea=CEn，CE为电动势常数。
电动机的电磁转矩，CM为转矩常数，J为电机转动惯量，ω为电机转动的角速度。
稳态运行时，T=T0+T2=TZ，其中T0=Cfn，Cf为摩擦系数。
根据拉氏变换规则可以得到系统的传递函数：利用Simulink建立直流电动机模型，如图1[3]。
同时，在Simpowersystems工具箱中有直流电动机模型。
利用Simpowersystems工具箱可以建立图2所示的直接起动电路模型。
MATLAB在电气工程自动化中的应用
MATLAB在电气工程自动化中的应用作者：姜贵双来源：《华中电力》2014年第02期摘要：MATLAB功能强大，灵活性强，可以通过程序语言、模块搭建及工具箱等实现各种仿真计算和分析，因此在多种领域都有广泛的应用。
同时对MATLAB的优点和使用领域进行了描述，整理出MATLAB在电气工程自动化研究领域中使用的分析方法，包括对MATLAB编程进行数据计算、运用已有的工具箱直接进行分析、搭建Simulink模型实现动态仿真等。
随着对电脑使用的开发和应用性数学的拓展，MATLAB已被视为探索学术常用的门径之一。
关键词：MATLAB 电气工程自动化仿真一、MATLAB应用及特点介绍MATLAB软件主要用于数学算法，由美国研发而得。
该软件在程序研发、数值统计比对、仿真数据处理等方面有广泛运用，具有强大的矩阵运算和数据直观可视化性能。
主要包括MATLAB和Simulink两大组成部分。
1、MATLAB程序MATLAB语言组合是高级代码语言范畴，具有易读性强，便于移植等优点，与应用广泛的C++语言类型十分类似。
MATLAB自带的函数可满足用户算法需求，同时也有多种工具箱，可供用户选择，并省去人为地添加代码，缩短编程周期。
运用MATLAB编程的方式主要有两种：（1）用户在窗口中直接启动程序运行，MATLAB可直观呈现出结果。
这种方式相当于将MATLAB窗口命令界面当做“计算机”和“草稿纸”，执行的程序指令和最终结果均同时显示在窗口中。
这种方式优点是方便快捷、可以较快实现一些简单程序功能，缺点是不能将程序作为文件保存，且不能被调用，移植性差。
（2）通过m文件编程。
人为地建立一个m文档，在其中添上代码，再对其执行以体现程序的功能。
这种方式将程序代码保存为一个文件，并且可以被其他程序或模型调用，调用时只需涉及到该m文件的文件名，有利于大规模程序编写，可将某一项具有独立功能的程序单独作为一个m文件，实现程序的分块编写。
2、Simulink建模在MATLAB众多使用工具中，Simulink占有主导地位，其可将实际问题转化为仿真模型，并实时运行动态结构及后期数据处理，观测并计算得出其动态变化特性。
基于simulink的Matlab仿真作业(电气工程专业)4
简谐振动Simulink 建模与仿真张三（陕西 西安 西安科技大学 710054）摘要：本文利用Matlab 软件中的simulink 组件对机械振动进行了仿真计算，得到了机械振动中最常见的一种振动简谐振动的波形图，经过分析发现图像与理论是符合的。
我们得出振子的机械能为一定值。
从能量角度分析，做简谐振动的振子只受弹力作用，系统机械能守恒。
关键词：简谐振动；振动波形；机械能守恒0引言物理学中的机械振动主要分为简谐振动、阻尼振动、受迫振动三种。
下面我们根据这三种类型的振动中的简谐振动建立物理模型来分别研究。
1简谐振动的物理模型图1 弹簧振子做简谐振动物理实验模型如上图所示，弹簧振子在O 附近做简谐振动。
已知弹簧振子质量为m ，所受合力为F ，弹簧劲度系数为k ，则有：F kx =- 。
又由牛顿第二定律有：(1)于是可以得到： 220d x k x dt m+= (2) 令m k =2ω，则可得： 2220d x x dt ω+= (3) O A A -x F22d x F ma m dt ==方程(3)的解x 即为弹簧振子在时刻t 时的振动位移，一阶导数x即为弹簧振子在时刻t 时振动速度，其二阶导数x即为弹簧振子在时刻t 时的加速度。
2简谐振动的数学模型这里，我们设系统初始条件为0t =s 时，04m x =，00m/s v =。
通过高等数学方法解这个齐次微分方程可得：221212cos sin cos()cos()x C t C t C C t A t ωωωϕωϕ=+=++=+ (12) 式中222121tan ,C A C C C ϕ=-=+。
则速度表达式为:sin()v x A t ωωϕ==-+ ，将初始条件代入(12)式，可得： 4cos()x t ωϕ=+(13) 这就是满足初始条件的简谐振动方程的解。
由(13)式我们可以得出弹簧振子位移随时间的变化情况。
振子周期为2T πω=。
0s t =时，振子位移正向最大位移出，即图1中的A 位置，此时振子速度为0，加速度最大；经4T ，振子向负方向运动到平衡位置，此时振子速度最大，加速度为0；再经4T ，振子继续向负方向运动到负的最大位移处，此时速度为0，加速度最大；再经过4T ，振子向正向运动到平衡位置，此时速度最大，加速度为0；最后经过4T ，振子回到初始位置，即正的最大位移处，完成一个周期的振动。
电气控制系统的MATLAB仿真实验指导书
电气控制系统的MATLAB仿真技术实验指导书（自动化专业）张晗霞电子工程系实验中心2010-07-15《电气控制系统的MATLAB仿真技术》课程实验教学指导书一、课程基本信息1、实验名称：《电气控制系统的MATLAB仿真技术》课程实验2、课程性质：专业选修课3、课程编号：4、总学时：32（其中上课16学时，实验16学时）5、先修课程：高等数学,线性代数,C语言，计算机基础与应用，自动控制原理，现代控制理论、过程控制系统6、面向对象：自动化专业本科生（本二，本三）7、开课系（室）：自动化专业教研室二、课程性质、目的和要求MATLAB/SIMULINK是一个功能十分强大的数学应用软件，能够快速处理大量复杂的数学计算，如求矩阵的逆、矩阵的特征向量等等，同时可以进行大量的工程实验仿真。
学生熟练掌握MATLAB，将能为后继课程的学习提供很好的计算工具和仿真平台。
在经过全面的训练后，学生应达到下列要求：1、基本掌握MATLAB基本语法和基本函数的用法，利用MATLAB这门工具语言联系以前所学知识，突破数学计算方面的障碍，更好地理解基本概念、基本原理。
2、掌握MATLAB在自动控制理论、现代控制理论及过程控制中的应用，加深对自动控制理论、现代控制理论及过程控制原理的相关知识的理解。
3、掌握MATLAB的工具箱SIMULINK的使用，要求能够熟练建立不同控制系统模型并实现仿真。
4、能根据需要选学参考书，查阅手册，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。
三、主要仪器PC机一台。
四、实验方式与基本要求本课程开设8个实验，实验共16学时。
五、实验项目的设置与内容见后面附1。
六、考核与报告1、熟悉MATLAB 软件和simulink 环境，并完成所给的习题。
完成以上内容的同学，在完成后交教师验收，完成好而快的同学可进入下一层次，由教师做考勤记录，缺勤20%者跟下一届学生补做，迟到和缺勤者影响成绩。