基于MATLAB的电路模型仿真应用
基于Matlab/Simulink的三相桥式全控电路的建模与仿真
它支持 线性 和非 线性系 统 、 续 时 间系统 、 散 时 间 连 离 系统 、 续 和 离 散 混 合 系 统 的 建 模 、 真 和 分 析 。 连 仿 Pw r ytm是在 Smun o e s S e i l k环境 下使 用 的工具 箱 , i 包 括 电源 、 件 、 元 电力 电子元 件 、 电动 机 系统 、 块连 接 模 器 、 量元 件 、 加 、 示 等 模块 组 。Smui / o e 测 附 演 i l k Pw r n
为“ ” S u b rrs tne R ( h 设 定 为 “ 0” 0 , n b e eia c O m) s l , S u b r aa i n eC ( ) 定为 “ . e ” n b e p c a c F 设 c t 4 7 一6 。 4 整 流 工况 的建模 与仿 真
基 于 Ma a/ i uik的 t b Sm l l n
三相 桥 式 全 控 电路 的建 模 与仿 真
盂庆波 , 吉鹏 霄
( 郑州铁 路职 业技术 学 院, 河南 郑州 摘 405 ) 502
要 : Maa 对 t b进行 了简单介 绍 , l 建立 了晶 闸 管的 仿 真模 型 , 用 Maa/ iuik和 Pw r yt 工 运 tbSm l l n o e s m S e
时问设置为 00 s启动仿真。负载分别选择纯电阻 .4 ,
负载 、 阻感 性 负 载 , 发 角 分 别 选 择 3 。6 。 图 2 触 O 、0 。 所示 为 6个 晶 闸 管 的 电压 波 形 和 负 载上 的电压 、 电
2 4
据 晶闸管 的数 学模 型构 成 , 综合 各 种 因素 , 置 晶闸 设 管 的 仿 真 参 数 为 : eiac 。 O m)设 定 为 R st e R ( h sn
matlab电气仿真实例
matlab电气仿真实例MATLAB电气仿真实例在本文中,我们将探讨MATLAB在电气仿真领域中的应用。
通过一个具体的实例,我们将展示如何使用MATLAB进行电气系统的建模、分析和仿真。
1. 引言电气系统的建模和仿真对于设计和分析电路、控制系统、电力系统等具有重要意义。
传统的电气仿真方法需要手动编写大量的数学方程,并且计算过程繁琐。
而MATLAB提供了一种快速、简便且高效的方式来实现电气仿真。
2. 问题描述假设我们有一个简化的直流电机系统。
系统包括一个直流电机、一个电阻和一个电压源。
我们想要分析在给定电压下电机的转速以及电机周围的电压和电流的变化情况。
3. 建立电气系统模型首先,我们需要建立电气系统的数学模型。
在本例中,我们使用电路定律(基尔霍夫定律和欧姆定律)来建立模型。
根据基尔霍夫定律,我们可以得到电路的电流方程:I = \frac{V}{R}其中,I是电流,V是电压,R是电阻。
根据欧姆定律,我们可以得到电机的速度与电压之间的关系:\omega = \frac{V}{K}其中,ω是电机的角速度,V是电压,K是电机的转速常数。
基于这些方程,我们可以进一步建立系统的状态空间模型:\begin{bmatrix} \dot{\omega} \\ \dot{I} \end{bmatrix} =\begin{bmatrix} 0 & \frac{-1}{K} \\ 0 & \frac{-1}{R}\end{bmatrix} \begin{bmatrix} \omega \\ I \end{bmatrix} +\begin{bmatrix} \frac{1}{K} \\ 0 \end{bmatrix} V其中,\dot{\omega}和\dot{I}分别表示电机速度和电流的导数。
4. MATLAB仿真现在我们可以使用MATLAB进行仿真了。
首先,我们需要定义系统的参数和初始条件。
例如,我们可以选择电压源电压为12V,电阻为1Ω,转速常数为10。
基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义
基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义一、引言随着电力电子技术的发展,可控整流电路在众多领域得到了广泛应用。
单相桥式可控整流电路作为其中一种重要类型,其性能优劣直接影响到整个电力系统的运行效率。
为了更好地研究单相桥式可控整流电路的性能,本文采用MATLAB软件对其进行仿真设计。
MATLAB以其强大的计算能力和图形显示功能,在电路仿真领域取得了显著成果。
以下将详细介绍基于MATLAB的单相桥式可控整流电路环节仿真设计的目的和意义。
二、目的和意义1.提高对单相桥式可控整流电路的理解通过对单相桥式可控整流电路的仿真设计,可以更加直观地展现电路的工作原理和性能特点。
在理论分析的基础上,结合MATLAB的仿真结果,有助于加深对单相桥式可控整流电路的理解。
2.验证MATLAB在电路仿真设计中的有效性MATLAB作为一种广泛应用于科学计算和工程仿真的软件,其在电路仿真设计中的有效性已得到广泛认可。
本文通过单相桥式可控整流电路的仿真设计,进一步验证了MATLAB在电路仿真设计中的优越性。
3.为相关领域的研究提供参考本文针对单相桥式可控整流电路的仿真设计,不仅可为电力电子、电气工程等领域的教学和研究提供理论支持,同时也有助于相关领域工程师在实际工程应用中进行参考。
三、MATLAB仿真步骤1.搭建单相桥式可控整流电路模型在MATLAB中,利用Simulink工具箱搭建单相桥式可控整流电路模型。
包括交流电源、变压器、整流桥、负载以及控制器等部分。
2.设置仿真参数和控制器根据实际应用需求,设置交流电源电压、频率等参数。
同时,针对单相桥式可控整流电路的特点,选择合适的控制器,如PID控制器、模糊控制器等。
3.进行仿真实验并分析结果在搭建好的仿真模型中,设置相应的仿真时间,运行仿真实验。
通过观察仿真结果,分析单相桥式可控整流电路的性能,如输出电压、电流等。
四、结论1.仿真结果的合理性分析通过与理论分析相比较,验证了单相桥式可控整流电路仿真结果的合理性。
基于Matlab_Simulink的整流滤波电路的建模与仿真
4 结束语
上面我们对三种整流滤波电路建立了相应的 Simulink 模型并进行了仿真 ,结果与理论分析完全 一致 。从中可以归纳出以下几点 :
(1) 带有二极管的整流滤波电路的建模 ,二极 管的模型是关键 。Simulink 模块库中没有提供现成 的模块 ,所以要首先合成出合适的模块 。
来看 ,协议引进的各种自适应设计 ,在误码率很低以 及较小 R T T 延时情况下 ,会稍微降低协议的效率 , 而在信道干扰严重以及 R T T 延时较长的情况下 ,能 大大改善协议的效率和可靠性 。其综合性能优于被 广泛应用的 ZMODEM 协议 ,既可以适用于全双工 卫星通信 ,也能够适用于短波与卫星合成的全双工 通信 。本协议在协议的延时和重发策略上作相应的 扩展以及自适应设计 ,还可以将其推广应用到基于
电子科技
基于 Matlab/ Simulink 的整流 滤波电路的建模与仿真
山东大学威海分校电子系 (威海 264209) 郑亚民 蒋保臣
摘 要 文章建立了几种整流滤波电路的 Simulink 模型 ,给出了仿真的分析结果 。 关键词 Matlab 电路 电容 电感 整流 滤波 Simulink
图 6 单相半波整流电感电容滤波电路
V 1 = V s - I1 Rs
∫ I1
=
(1) L
(V1 -
V o) d t
∫ V o
=
(1) C
( I1 -
Io) d tபைடு நூலகம்
Io = V o/ R
( 2) 当 V s < V 1 时二极管 D 反向截止 , 根据 KVL 可以得到 :
图 7 单相半波电容整流滤波电路 Simulink 模型
基于Matlab的电路实时仿真平台设计与实现
基于Matlab的电路实时仿真平台设计与实现基于Matlab的电路实时仿真平台设计与实现一、引言电路仿真是电子工程领域中重要的工具之一,在电子电路设计过程中起着至关重要的作用。
而基于Matlab的电路实时仿真平台则是利用Matlab软件对电路进行仿真实验的重要应用之一。
本文将介绍基于Matlab的电路实时仿真平台的设计与实现过程。
二、电路仿真平台的设计与实现1. 平台功能需求分析基于Matlab的电路实时仿真平台的设计与实现主要包含以下功能需求:(1)电路建模:能够支持电路元件的建模以及电路的连接和布线。
(2)仿真参数设置:能够设置仿真的时间范围、步长等参数。
(3)仿真结果分析:能够实时显示电路中各个元件的电压、电流、功率等参数,并提供结果分析的功能。
(4)实验控制:能够控制实验的开始、暂停、恢复、停止等操作。
(5)数据记录与导出:能够记录仿真实验过程中的数据,并支持数据导出为Excel或其他格式。
2. 平台设计与实现基于以上功能需求,我们设计了一套基于Matlab的电路实时仿真平台。
平台的实现主要分为以下几个模块:(1)电路建模模块:利用Matlab提供的图形用户界面工具,搭建了一个电路建模界面。
用户可以通过该界面选择电路元件,并将元件进行连线和布线,从而实现电路的建模。
在建模过程中,用户还可以设置元件的参数和初始条件。
(2)仿真参数设置模块:通过设定仿真的时间范围、步长等参数,用户可以对仿真实验进行灵活的配置,以满足不同的需求。
(3)仿真运行模块:在完成电路建模和参数设置后,用户可以点击“运行”按钮,开始进行仿真实验。
平台利用Matlab强大的计算能力,根据电路模型和仿真参数进行实时的仿真计算,并实时绘制出电路中各个元件的电压、电流曲线等。
用户可以通过切换窗口或界面,实时观察仿真结果。
(4)实验控制模块:平台提供了开始、暂停、恢复、停止等操作按钮,用户可以根据需要自由控制仿真实验的进行。
例如,在观察到关键数据点时,用户可以暂停仿真实验,通过对元件参数的调整,进一步优化电路设计。
基于matlab的三相交流调压电路仿真与研究
基于matlab的三相交流调压电路仿真与研究一、引言随着电力电子技术和控制理论的不断发展,交流调压技术在许多领域得到了广泛应用。
三相交流调压电路由于其能够实现对三相交流电的独立调节,因此在电机控制、电力质量改善以及无功补偿等方面具有重要作用。
本文旨在通过Matlab仿真研究三相交流调压电路的工作原理和性能。
二、三相交流调压电路工作原理三相交流调压电路通常采用相位控制方式,通过调节开关的导通和关断时间来改变输出电压的大小。
在三相系统中,每一相都有一个独立的调压电路,通过对每一相的独立调节,可以实现三相输出电压的平衡控制。
三、Matlab仿真环境设置Matlab是一款强大的数学计算软件,可用于电力电子系统仿真。
在Matlab中,我们首先需要设置仿真参数,包括仿真时间、采样时间、仿真算法等。
然后,我们需要构建三相交流调压电路的数学模型,并转化为Simulink模型。
四、电路模型的建立与参数设置在Simulink中,我们需要根据三相交流调压电路的工作原理,建立相应的电路模型。
这个模型应该包括电源、开关、二极管、电感和电容等元件。
然后,我们需要为这些元件设置合适的参数,以模拟实际的电路行为。
五、仿真结果分析通过运行仿真,我们可以得到输出电压的波形。
通过对这些波形的分析,我们可以了解调压电路的性能。
例如,我们可以观察输出电压的幅值、相位和频率等参数的变化情况。
六、实验验证与结果对比为了验证仿真结果的准确性,我们需要进行实验验证。
在实验中,我们需要搭建实际的三相交流调压电路,并使用示波器等设备记录输出电压的波形。
然后,我们将实验结果与仿真结果进行对比,以评估仿真的准确性。
七、结论通过以上分析和对比,我们可以得出结论:基于Matlab的三相交流调压电路仿真能够准确反映实际电路的工作情况。
这为进一步研究三相交流调压电路的性能提供了有力支持。
同时,通过仿真和实验的结合,我们可以更好地理解电路的工作原理,优化电路设计,提高系统的稳定性和可靠性。
基于MATLAB的电力系统仿真讲解
基于MATLAB的电力系统仿真摘要:目前,随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长,电力系统规模越来越庞大,超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用,这对于合理利用能源,充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。
另一方面,随着国民经济的高速发展,以城市为中心的区域性用电增长越来越快,大电网负荷中心的用电容量越来越大,长距离重负荷输电的情况日益普遍,电力系统在人民的生活和工作中担任重要角色,电力系统的稳定运行直接影响的人们的日常生活。
随着电力系统的飞速发展和电网的日益扩大以及自动化程度的不断提高,电力系统中许多计算和控制问题日益复杂,从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小,因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。
电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行,可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况,从而有效了解电力系统概况。
本文根据电力系统的特点,利用MA TLAB的动态仿真软件Simulink搭建了含发电机、变压器、输电线路、无穷大电源等的系统的仿真模型,得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果,并分析了这一暂态过程。
通过仿真结果说明MA TIAB 电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。
关键词:电力系统;三相短路;故障分析;matlab仿真Electric Power System Simulation Base on MATLABAbstract:Now, with the development of science and techmology and the growing demand for eletrical energy, power systems get increasingly large and long-distance EHV power transmission, large capacity electric generating set, as well as the various new control devices have been widely used. This has important significance to rationally utilizing energy resources, making full use of the existing electric systems’ delivery potential and protecting the environment. On the other hand, with the fast growth of the national economy, city-centered regional power consumption is rising more and more rapidly, power demand in large electric system’laod centers is growing faster and faster, and long-distance and heavy-duty power transmission is more and more popular. Power system play an important part in people’s lives and work, power system and stable operation of a direct impact on the people’s daily life, with the rapid development of power systems and power grids is increasing with days and the degree of automation continuous improvement, many computing and control of the power system increasingly complex issues, it is impossioble to take a directThis paper base on the characteristics of the power system, using the software MATAB simulink built with generators,transformers,power line,such as the infinite power system simulation model, and has a simulation result of three-phase short-circuit fault which happen in the main power-supply line and the fault automatic tripping isolation by the three-phase fault, and analysis of this transient. The simulation results show MATLAB power system toolbox of the power system is an effective tool.Key words: Power system ;Three-phase short-circuit ;Fault analysis ;MATLAB simulation第一章绪论1.1 我国电力系统情况简介电力系统是由发电厂、电力网和电力负荷组成的电能生产、传输和转化的系统。
基于Matlab/SIMULINK的桥式直流PWM变换电路实验仿真分析
基于Matlab/SIMULINK的桥式直流PWM变换电路实验仿真分析本文以MATLAB软件的SIMULINK仿真软件包为平台,对桥式直流PWM 变换电路进行仿真分析文章对每个电路首先进行原理分析,进而建立相应的仿真模型,经过详细计算确定并设置仿真参数进行仿真,对于每次仿真结果均采用可视化波形图的方式直接输出。
在对仿真结果分析的基础上,不断优化仿真参数,使其最大化再现实际物理过程,并根据各个电路的性能进行参数改变从而观察结果的异同。
标签:SIMULINK;PWM;电路仿真1 桥式直流PWM变换电路简介桥式直流PWM变流器仿真实验是对全控型器件的应用。
实验电路中,前端为不可控整流、后端为开关型逆变器,此结构形式应用最为广泛。
逆变器的控制采用PWM方式。
对这个实验有所掌握的话,对后续课程设计直流调速系统也会有很大启发。
因为直流PWM-M调速系统近年来发展很快,直流PWM-M调速系统采用全控型电力电子器件,调制频率高,与晶闸管直流调速系统相比动态响应速度快,电动机转矩平稳脉动小,有很大优越性,因此在小功率调速系统和伺服系统中的应用越来越广泛。
2 桥式直流PWM变换电路的工作原理本实验系统的主电路采用双极性PWM控制方式,其中主电路由四个MOSFET(VT1~VT4)构成H桥。
Ub1~Ub4分别由PWM调制电路产生后经过驱动电路放大,再送到MOSFET相应的栅极,用以控制MOSFET的通断。
在双极性的控制方式中,VT1和VT4的栅极由一路信号驱动,VT2和VT3的栅极由另一路信号驱动,它们成对导通。
控制开关器件的通断时间可以调节输出电压的大小,若VT1和VT4的导通时间大于VT2和VT3的导通时问,输出电压的平均值为正,VT2和VT3的导通时间大于VT1和VT4的导通时间,则输出电压的平均值为负,所以可以用于直流电动机的可逆运行。
3 计算机仿真实验(1)桥式直流PWM变换电路仿真模型的建立。
根据所要仿真的电路,在SIMULINK窗口的仿真平台上构建仿真模型。
基于matlab的单相交流调压电路的设计与仿真设计
目录前言 (2)1.主电路设计 (4)1.1.设计目的及任务 (4)1.2.设计内容及要求 (4)1.3.设计结果 (4)1.4.设计原理 (4)1.5.建模仿真 (8)2开环仿真 (11)2.1.电阻性负载仿真波形 (11)2.1.1.波形分析 (12)2.2.阻感性负载 (13)2.2.1.波形分析 (13)2.3.阻感性负载 (14)2.3.1.波形分析 (14)3.闭环控制的仿真 (14)3.1闭环控制的实现步骤 (14)3.2闭环控制下的仿真电路图 (15)3.2.1输出波形 (15)3.3谐波分析 (18)4.设计体会 (20)参考文献 (21)摘要本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。
由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系,交流调压电路可以带电阻性负载,也可以带电感性负载等。
交流调压电路是采用相位控制方式的交流电力控制电路,通常是将两个晶闸管反并联后串联在每相交流电源与负载之间。
在电源的每半个周期内触发一次晶闸管,使之导通。
与相控整流电路一样,通过控制晶闸管开通时所对应的相位,可以方便的调节交流输出电压的有效值,从而达到交流调压的目的。
其晶闸管可以利用电源自然换相,无需强迫关掉电路,并可实现电压的平滑调节,系统响应速度较快,但它也存在深控时功率因数较低,易产生高次谐波等缺点。
以对单相交流调压电路的MATLAB闭环控制的仿真为例,介绍了基于MATLAB 的Simulink仿真中建立仿真模型的方法,以及如何利用仿真模型进行实际调压电路波形分析。
通过对比电路仿真结果和理论计算结果,二者完全吻合,论证了MATLAB中的Simulink仿真工具可以很方便地创建和维护一个完整的模型,评估不同算法和结构并验证系统性能。
关键词:交流;调压;晶闸管;闭环控制;仿真引言MATLAB是集数值计算、符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算工具,作为强大的科学计算平台,它几乎可以满足所有的计算要求。
基于matlab simulink的直流微电网的建模和仿真
直流微电网的建模和仿真目录1 引言 (3)1.1 目的 (3)1.2 文档格式 (3)1.3 术语 (3)1.4 参考文献 (3)2 系统概述 (4)3直流微网的能量管理方法 (4)4系统建模 (5)4.1PV电池 (5)4.2 PV电池DCDC变换器建模 (8)4.3蓄电池双向DCDC1变换器建模 (9)4.4逆变器建模 (11)4.5负载建模 (12)4.6蓄电池建模 (13)5仿真验证 (13)6结论 (18)1 引言1.1 目的该文档针对独立智能供电及生活保障系统的需求,给出了提供智能供电的直流微电网系统框架,并根据这一框架搭建理论模型和仿真模型。
验证这一直流微电网系统的功能可行性。
1.2 文档格式本文档按以下要求和约定进行书写:(1)页面的左边距为2.5cm,右边距为2.0cm,装订线靠左,行距为最小值20磅。
(2)标题最多分三级,分别为黑体小三、黑体四号、黑体小四,标题均加粗。
(3)正文字体为宋体小四号,无特殊情况下,字体颜色均采用黑色。
(4)出现序号的段落不采用自动编号功能而采用人工编号,各级别的序号依次为(1)、1)、a)等,特殊情况另作规定。
1.3 术语1.4 参考文献2 系统概述图1 直流微网的系统框图图1为直流微网的系统框图,仿真系统包括以下几个部分:1)PV组件的特性模型2)蓄电池的模型3)PV组件后的DCDC拓扑模型和控制模型4)蓄电池后双向DCDC1的拓扑模型和控制模型5)逆变器包括:单相逆变器和三相逆变器的拓扑模型和控制模型6)交流负载模型7)直流负载模型8)超级电容模型(暂缺)9)超级电容后双向DCDC2的拓扑模型和控制模型(暂缺)10)柴油机模型(暂缺)11)智能控制器2与光伏智能控制器的协调控制模型(暂缺)3直流微网的能量管理方法能量管理思想:管理微网中各分布电源的能量流动,使得微网工作最优状态。
以下为结合我们项目的一个能量管理原则,有了这个管理原则,就可以明确各个分布电源的控制方法。
MATLAB在电路原理中的应用
MATLAB在电路原理中的应用一、电路分析MATLAB可以进行电路分析,包括电路的直流分析和交流分析。
在直流分析中,可以计算电路中各个元件的电压和电流,利用Ohm's Law和基尔霍夫定律等电路定律进行计算。
在交流分析中,可以计算电路中各个元件的复数电压和复数电流,包括相位和幅值等信息。
通过电路分析,可以得到电路的基本参数,如不同元件的功率、电流、电压等。
二、电路建模MATLAB可以用于电路的建模。
通过建立电路模型,可以分析和预测电路的行为和性能。
例如,可以建立电阻、电容、电感等元件的模型,并将它们组合成电路模型。
可以基于元件参数和电路拓扑,采用MATLAB的符号矩阵计算功能,将电路转化为方程组,然后进行求解。
通过求解方程组,可以得到电路的各个节点的电压和电流值。
三、电路仿真MATLAB可以进行电路的仿真,包括直流仿真和交流仿真。
仿真是指在计算机上模拟电路的行为和性能。
通过仿真,可以快速、灵活地测试和验证电路设计的正确性和可行性。
在直流仿真中,可以模拟电路中各个元件的电压和电流,在不同工作条件下进行分析。
在交流仿真中,可以模拟电路中各个元件的相位和幅值,进行频率特性分析。
通过仿真,可以预测电路的工作状态,并进行性能评估和参数优化。
四、电路优化MATLAB可以进行电路的优化,包括元件参数优化和电路拓扑优化。
通过优化,可以改善电路的性能和效率。
在元件参数优化中,可以通过调整元件参数,例如电阻值、电容值等,来达到特定的设计目标。
在电路拓扑优化中,可以通过改变电路的结构,例如电路的连接方式和拓扑结构等,来改善电路的性能。
通过优化,可以提高电路的效率、减小功耗,以及满足特定的设计要求。
五、电路控制MATLAB可以用于电路的控制设计和分析。
在电路中,控制是指通过改变一些信号或参数,来实现对电路行为的控制。
例如,可以通过调整电源电压或负载电流,来改变电路的工作状态。
在MATLAB中,可以使用控制工具箱进行电路的控制设计和分析。
基于matlab simulink的系统仿真技术与应用
基于matlab simulink的系统仿真技术与应用
Matlab Simulink是一种用于仿真和分析各种复杂系统的建模仿真工具,它采用对象模型方法和图形化界面,极大地方便了工程师的仿真设计分析过程。
其电子工程仿真应用特别广泛,既可以模拟模型上的电路,还可以处理控制系统、数字系统、仿真信号、信号处理、通信系统及某些特定的设备系统,甚至可以构建一个模拟环境来建立系统对象、以模型象征性描述,进行逼真的仿真及调试。
Simulink仿真技术结合Matlab编程语言可用于系统建模实现,用于分析和仿真不同层次的复杂系统,有助于更好的理解的系统的构成和行为,为系统优化和综合设计提供帮助,并可以更好的准确地预测系统行为。
Simulink技术主要用于汽车控制、航空航天、船舶航行、航天实验、发动机控制、电力传输、机械系统、自动化控制、机器人控制等多个领域。
基于MATLAB的非线性电路模型分析与仿真.doc
基于MATLAB的非线性电路模型分析与仿真目录ﻭ中文摘要1前言1ﻭ1非线性电路中的混沌现象原理21。
1非线性电路中的混沌及其特征2ﻭ1。
2 非线性电路中的混沌产生的机理和条件3ﻭ2非线性电路的分析与仿真算法42.1非线性元件的分段线性化法42.2非线性电路的仿真算法4ﻭ3非线性电路模型分析与仿真43.1。
1 蔡氏电路的电路模型5ﻭ3。
1.23。
1 3阶蔡氏电路4ﻭ蔡氏电路的MATLAB仿真73。
23阶变形蔡氏电路103.2.1变形蔡氏电路的电路模型10ﻭ3.2.2变形蔡氏电路的MATLAB仿真 133。
3.3 仿真结果154 非线性电路通向混沌的道路18ﻭ结论1819ﻭ英文摘要19ﻭ致谢20基于MATLAB的非线性电路模型分析与仿真ﻭ摘要:近20年来,由于计算机技术的高度,使得对于混沌的研究成为当今科学研究的前沿,并成1门新兴的学科。
本文从理论分析与仿真两个角度分别研究非线性电路中的混沌现象。
简要介绍了混沌及其特征,混沌产生的机理和条件,以及非线性电路分析仿真的算法。
在分析与仿真蔡氏电路的基础上,构造1个变形蔡氏电路模型,对其电路的非线性元件利用分段线性化方法处理,接着利用非线性电路模型的仿真算法4阶龙格—库塔算法,并用MATLAB编程语言对该非线性微分方程进行分析与仿真该变形蔡氏电路通向混沌的道路。
结果表明该变形蔡氏电路也和蔡氏电路1样,在不同的参数下存在有丰富的分岔和混沌现象,并在特定参数下存在所谓的“双涡卷"混沌吸引子。
ﻭ:混沌;4阶龙格-库塔算法;非线性电路模型;MATLAB仿真分析。
ﻭAnalysis and Simulation byMATLAB in Nonlir uit delAbstract: In recent 20 years, because of the development of puter technology, os research has bee t he advanced sitionsof science research,andos has been a new academic subject.The osphe nomenon in nonlir uit is studied by MATLABsimulation and theoretical analysis in the paper. This paper introduces simplyos and its racteristic, theos output me and condition, and the calculable method of analytic simulation ofnonlir uit. In the foundation of the analysisand simulation ofChua'suit, a dified Chua’s uit del isconstructed. Its nonlir nent is p rocessed using the way of the segment ling。
基于Matlab的小型电力系统的建模与仿真实验1【精品毕设、无需降重】精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版基于Matlab的小型电力系统的建模与仿真实验1【精品毕设、无需降重】基于Matlab的小型电力系统的建模与仿真一、实验目的电力系统的动态仿真研究将不能在实验室中进行的电力系统运行模拟得以实现。
在判定一个电力系统设计的可行性时,都可以首先在计算机机上进行动态仿真研究,它的突出优点是可行、简便、经济的。
本实验目的是通过MATLAB 的simulink环境对一个典型的工厂供电系统进行仿真,以熟悉供电系统在发生各种短路故障时的分析方法并与课堂知识进行对比学习。
二、预习与思考1、建立仿真模型,对不同短路形式进行仿真,截取仿真结果图,补充报告中每个仿真图形的名称。
2 数值仿真实验结果与课堂推导结果有什么区别与联系?3 典型的短路形式包括几种?4 根据仿真结果,说明短路时零序电流存在的必要条件?三、MATLAB PSB简介Matlab PSB(Sim Power Systems)以simulink为运行环境,涵盖了电路、电力电子、电气传动和电力系统等电气学科中常用的基本元件和系统仿真模型,它主要由6个子模块库组成。
(1)电源模块库:包括直流电压源、交流电压源、交流电流源、可控电压源、可控电流源、三相电源、三相可编程电压源;(2)基本元件模块库:串联(并联)RLC/负载/支路、变压器(单相、三相等)、断路器和三相故障部分;(3)电力电子模块库:二极管、晶闸管、GTO、IGBT、MOSFET、理想开关以及各种电力电子控制模块;(4)电机模块库:励磁装置、异步电动机、同步电动机、直流电动机以及配套的电机测量部件;(5)测量仪器库:电流测量和电压测量等;通过以上模块可以完成.各种基本的电力电子电路、电力系统电路和电气传动电路,还可以通过其他模块的配合完成更高层次的建模,如风力发电系统、机器人控制系统等等。
四、仿真模型的设计和实现在三相电力系统中,大多数故障都是由于短路故障引起的,在发生短路故障的情况下,电力系统从一种状态剧烈变化到另一种状态,并伴随着复杂的暂态现象。
基于MATLAB的电路分析
基于MATLAB的电路分析MATLAB是一种用于科学计算和工程应用的高级计算机语言和环境。
它提供了许多功能强大的工具,可以用于电路分析和模拟。
使用MATLAB进行电路分析可以帮助工程师和研究人员快速而准确地分析和设计电路。
在MATLAB中,电路分析可以通过多种方法和工具来完成。
以下是一些基于MATLAB的电路分析的方法和工具:1.电路建模和仿真:在MATLAB中,可以使用Simulink工具箱来建立电路的数学模型,并进行仿真。
Simulink提供了丰富的电路元件库,可以轻松地建立复杂的电路模型。
通过在模型中添加适当的输入信号和参数,可以模拟电路的响应,并分析电路的性能。
2.网络方程求解:利用MATLAB的符号计算工具箱,可以求解复杂电路中的网络方程。
符号计算工具箱可以自动化地进行符号计算,可以求解电路中的方程组,得到电路的节点电压和支路电流。
3.频率响应分析:通过使用MATLAB的信号处理工具箱,可以对电路进行频率响应分析。
可以使用傅立叶分析和滤波器设计工具来分析电路在不同频率下的响应,例如幅频响应曲线、相频响应曲线和频率特性等。
4.参数优化和参数估计:在电路设计和分析过程中,通常需要优化电路参数以满足特定的性能要求。
MATLAB提供了优化工具箱,可以使用不同的优化算法来自动寻找最佳参数组合。
另外,也可以使用统计和机器学习工具箱来进行参数估计和预测。
5.可视化和数据分析:MATLAB具有强大的可视化功能,可以帮助用户更好地理解电路的性能和行为。
可以使用MATLAB的绘图工具来绘制电路的电压、电流和功率等变量随时间的变化图表。
通过对数据进行分析和处理,可以获得更多有关电路性能的信息。
总结而言,MATLAB是一个强大的工具,可以帮助工程师和研究人员进行电路分析和设计。
它提供了多种方法和工具,可以用于电路建模、仿真、方程求解、频率响应分析、参数优化和可视化等方面。
MATLAB的灵活性和易用性使其成为电路分析的首选工具之一。
如何利用Matlab进行模拟电路设计和仿真测试
如何利用Matlab进行模拟电路设计和仿真测试引言:在电子技术领域,模拟电路设计及仿真测试起到了至关重要的作用。
Matlab作为一款功能强大的科学计算工具,具有丰富的工具箱和扩展性,能够帮助工程师们完成复杂的电路设计和仿真测试工作。
本文将介绍如何使用Matlab进行模拟电路设计和仿真测试,以及常用的工具箱和技巧。
一、Matlab的基本特点和优势1.1 Matlab的功能和应用领域Matlab是一种基于矩阵和数组的高级数学语言和环境,具有工程计算、数据可视化、算法开发和模拟仿真等多种功能。
在电子技术领域,Matlab可以用于电路设计和仿真测试、信号处理、图像处理等方面的工作。
1.2 Matlab的优势(1)易于学习和使用:Matlab采用了类似于C语言的语法,对于熟悉编程的工程师来说非常容易入手。
(2)强大的数学计算能力:Matlab集成了丰富的数学函数和算法,可以快速处理各类数学计算任务。
(3)丰富的工具箱和扩展性:Matlab提供了各种工具箱,包括Simulink、DSP System Toolbox、RF Toolbox等,可以满足不同领域的需求。
(4)强大的图形和可视化功能:Matlab支持二维和三维图形的绘制,可以帮助工程师更直观地理解和分析数据。
(5)良好的与硬件设备的接口:通过适配器和接口,Matlab可以与硬件设备进行连接,实现数据的实时采集和控制。
二、利用Matlab进行模拟电路设计2.1 电路设计的基本流程在进行模拟电路设计之前,我们需要先明确电路设计的基本流程。
一般而言,电路设计的流程可以分为需求分析、系统规划、电路设计、电路优化和验证等几个阶段。
在Matlab中,我们可以利用其丰富的工具箱和函数来完成这些任务。
2.2 电路设计所需的Matlab工具箱在Matlab中,有几个常用的工具箱适用于电路设计,包括Signal Processing Toolbox(信号处理工具箱)、Control System Toolbox(控制系统工具箱)和Simulink(系统仿真工具箱)。
基于Matlab的三相交流调压电路的设计与仿真-
本科毕业论文(设计)题目:基于Matlab的三相交流调压电路的设计与仿真学院:_____自动化工程学院_____专业:___电气工程及其自动化___姓名:_________________指导教师:____________________2013年5月28日Matlab-based three-phase AC voltage regulator circuit design andsimulation摘要论文叙述了交流调压电路的发展,介绍了组成交流调压电路的基本器件——晶闸管并分析了其结构与特性。
介绍了交流调压电路的几种类型,分析了交流调压电路的原理,并在对三相交流调压电路工作原理分析的基础上,建立了基于MATLAB的三相交流调压电路的仿真模型,并对其进行了仿真分析和研究,通过仿真分析验证了所建模型的正确性。
关键词晶闸管MATLAB 交流调压仿真AbstractThe development of the AC regulation circuit is descriped in the passage and the basic apparatus that form the AC regulation circuit—Thyrister is introduced,the frame and the characteristic of the Thyrister is discussed either. Then the several types of the AC regulation has been introduced. The basic principle of the AC regulating circuit is explained in this passage. At the base of researching the operating principle of Three-Phase AC V oltage Regulation system,the model of system is presented in MATLAB environment. The corresponding simulation and research are done. It proved that the model of Three-Phase AC regulation circuit is correct.Keywords thyrister MATLAB AC—regulation simulation目录第1章绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 晶闸管交流电力控制器的研究意义及用途 (2)1.3 晶闸管交流调压电路发展动向与展望 (3)1.4 本文研究的主要内容 (3)第2章交流调压电路简介 (4)2.1 电路器件—晶闸管简介 (4)2.1.1 晶闸管的结构与工作原理 (4)2.1.2 晶闸管的主要参数 (5)2.2 单相交流调压电路 (5)2.2.1 单相交流调压电路原理 (5)2.2.2 单相交流调压电路的分析 (6)2.3 三相交流调压电路的原理与分析 ..................................................... 错误!未定义书签。
电力系统的matlab simulink仿真及应用
第1章 概 述
(2) 曼尼托巴高压直流输电研究中心(Manitoba HVDC Research Center)开发的PSCAD /EMTDC (Power System Computer Aided Design/Electromagnetic Transients Program including Direct Current)程序;
第1章 概 述
现在的SIMULINK都直接捆绑在MATLAB之上,版本也 从1993年的MATLAB4.0/ Simulink 1.0版升级到了2007年的 MATLAB 7.3/Simulink 6.6版,并且可以针对任何能够用数 学描述的系统进行建模,例如航空航天动力学系统、卫星控 制制导系统、通讯系统、船舶及汽车动力学系统等,其中包 括连续、离散、条件执行、事件驱动、单速率、多速率和混 杂系统等。由于SIMULINK的仿真平台使用方便、功能强大, 因此后来拓展的其它模型库也都共同使用这个仿真环境,成 为了MATLAB仿真的公共平台。
第1章 概 述
1983年的春天,Cleve到斯坦福大学进行访问, MATLAB深深吸引住了身为工程师的John Little。John Little 敏锐地觉察到MATLAB在工程领域的广阔前景,于是同年, 他和Cleve Moler、Steve Bangert一起用C语言开发了第二代 MATLAB专业版,由Steve Bangert主持开发编译解释程序; Steve Kleiman完成图形功能的设计;John Little和Cleve Moler主持开发各类数学分析的子模块,撰写用户指南和大 部分的M文件。
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基于MATLAB的电路模型仿真应用实验指导书
一、实验目的
1、掌握采用M文件及SIMULINK对电路进行仿真的方法。
2、熟悉POWERSYSTEM BLOCKSET 模块集的调用、设置方法。
3.进一步熟悉M脚本文件编写的方法和技巧。
二、实验原理
1、通过M文件实现电路仿真的一般仿真步骤为:
(1)分析仿真对象——电路;
(2)确定仿真思路——电路分析的方法;
(3)建立仿真模型——方程;
(4)根据模型编写出仿真程序;
(5)运行后得到仿真结果。
2、采用SIMULINK仿真模型进行电路仿真
可以根据电路图利用SIMULINK中已有的电子元件模型直接搭建仿真模块,仿真运行得到结果。
通过SIMULINK仿真模型实现仿真为仿真者带来不少便利,它免除了仿真者在使用M文件实现电路仿真时需要进行理论分析的繁重负担,能更快更直接地得到所需的最后仿真结果。
但当需要对仿真模型进行一定理论分析时,MATLAB的M 语言编程就有了更大用武之地。
它可以更令灵活地反映仿真者研究电路的思路,可更加灵活地将自身
想法在仿真环境中加以验证,促进理论分析的发展。
因此,可根据自己的实际需要,进行相应的选择:采用SINMULIN模块搭建电路模型实现仿真非常直观高效,对迫切需要得到仿真结果的用户非常适用;当用户需要深刻理解及深入研究理论的用户来说,则选择编写M文件的方式进行仿真。
注意:本节实验的电路SINMULINK仿真原理,本节实验主要是应用提供的电路仿真元件搭建仿真模型,类似于传统仿真软件PSPICE 的电路仿真方法。
采用SIMULINK进行电路仿真时元器件模型主要位于仿真模型窗口中SimPowerSystems节点下。
其中本次实验可能用到的模块如下:
●“DC Voltage Source” 模块:位于SimPowerSystems 节点下的
“Electrical Sources”模块库中,代表一个理想的直流电压源;
●“Series RLC Branch” 模块:位于SimPowerSystems 节点下的
“Elements”模块库内,代表一条串联RLC 支路。
通过对其参数的设置,可以将其变为代表单独的或电阻、或电容、或电感的支路。
如设定:电
阻值Resistance=5,电感值Inductance=0,电容值Capacitance=inf,则表示一个电阻值为5 欧姆的纯电阻元件。
●“Parallel RLC Branch”模块:位于SimPowerSystems 节点下的
“Elements”模块库内,代表一条并联RLC 支路。
通过对其参数的设置,可以将其变为或电阻、或电容、或电感并联的支路。
●“Current Measurement” 模块:位于SimPowerSystems 节点下下的
“Measurements”模块库内,用于测量所在支路的电流值。
●“Voltage Measurement” 模块:位于SimPowerSystems 节点下下的
“Measurements”模块库内,用于测量电压值。
●“Display” 模块:位于Simulink 节点下的“Sinks”模块库内,用于
输出所测信号的
三、实验内容
1.如图所示电路,R=5Ω、Ra=25Ω、Rb=100Ω、Rc=125Ω、Rd=40Ω、Re=37.5Ω, 采用编写M 文件的方法求图中流过电阻R 的电流。
图1
解:根据基尔霍夫定律可得
⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=++=+++=++=++=+=U
id *Rd ib *Rb i *R U ie *Re ia *Ra ib *Rb i *R U
ie *Re ic *Rc i *R ie ic ia id ia ib ic ib i
该数学模型是一个线性代数方程组,在MATLAB 中可用数值和符号两种方法求解。
请写出程序。
图2
解:分析电路建立数学模型。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==++⨯⎰i
dt du C u idt C dt di L i R o i
1
消去中间变量i 并标准化得:
i o o o
u u dt du RC dt u d LC =++22
该数学模型是一个微分方程,在MATLAB中可用数值和符号两种方法求解。
请写出程序。
2.采用SINMULINK搭建题一中图1、2的仿真模型,进行仿真,求流过电阻R的电流。
3、学生练习对已经学过的典型电路采用两种方法进行仿真。
【作业】
1、
2
注:学生实验报告撰写要求
1、除运行结果图形显示外,一律手写
2、必须有源程序和实验步骤
3、必须有心得体会,主要是在做实验过程中所遇到的问题和解决的方法。