电力电子的matlab仿真实验指导书(改)
电力电子课程设计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．课程设计内容第一部分：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（内阻为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（内阻为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。
电力电子MatLab
SIMULINK仿真工具简介SIMULINK是Mathworks公司开发的MATLAB仿真工具之一,其主要功能是实现动态系统建模﹑仿真与分析. SIMULINK支持线性系统仿真和非线性系统仿真;可以进行连续系统仿真,也可以进行离散系统仿真,或者两者混合的系统仿真;同时也支持具有多种采样速率的采样系统仿真.利用SIMULINK对系统进行仿真与分析,可以对系统进行适当的实时修正或者按照仿真的最佳效果来调试及确定控制系统的参数,以提高系统的性能,减少设计系统过程中反复修改时间,从而实现高效率地开发实际系统的目标.实验一电力电子器件仿真过程：首先点击桌面的MATLAB图标，进入MA TLAB环境，点击工具栏中的Simulink选项。
进入我们所需的仿真环境，如图1.1所示。
点击File/New/Model新建一个仿真平台。
这时我们可以在上一步Simulink环境中拉我们所需的元件到Model平台中，具体做法是点击左边的器件分类，这里我们一般只用到Simulink跟SimPowerSystems两个，分别在他们的下拉选项中找到我们所需的器件，用鼠标左键点击所需的元件不放，然后直接拉到Model平台中。
图1.1实验一的具体过程：第一步：我们首先按照之前的方法打开仿真环境新建一个仿真平台，现在我们先仿真新提取出来的器件模型如图1.2所示：图1.2第二步，元件的复制跟粘贴。
有时候相同的模块在仿真中需要多次用到，这时按照我们常规的方法可以进行复制跟粘贴，可以用一个虚线框复制整个仿真模型。
还有一个常用方便的方法是在选中模块的同时按下Ctrl键拖拉鼠标，选中的模块上会出现一个小“+”好，继续按住鼠标和Ctrl键不动，移动鼠标就可以将模块拖拉到模型的其他地方复制出一个相同的模块，同时该模块名后会自动加“1”，因为在同一仿真模型中，不允许出现两个名字相同的模块。
第三步，我们把元件的位置调整好，准备进行连接线，具体做法是移动鼠标到一个器件的连接点上，会出现一个“十字”形的光标，按住鼠标左键不放，一直到你所要连接另一个器件的连接点上，放开左键，这样线就连好了，如果想要连接分支线，可以要在需要分支的地方按住Ctrl键，然后按住鼠标左键就可以拉出一根分支线了。
matlab仿真实验指导书
计算机仿真及应用实验指导书电气与电子信息工程学院实验一 S 函数实现单摆运动一、实验目的掌握S 函数的定义、功能模块调用方法、工作原理及应用场合。
二、预习及思考1、S 函数应用于哪些场合？2、S 函数的子程序是如何调用的？三、实验步骤在建立实际的S-函数时，可在该 模板必要的子程序中编写程序并输入参数便可。
S-函数的模板程序位于toolbox/simulink/blocks 目录下，文件名为sfuntmpl.m ，可以自己查看。
在运用S-函数进行仿真前，应当自行编制S-函数程序，因此必须知道系统在不同时刻所需要的信息：（1）在系统开始进行仿真时，应先知道系统有多少状态变量，其中哪些是连续变量，哪些是离散变量，以及这些变量的初始条件等信息。
这些信息可通过S-函数中设置flag=0获取。
（2）若系统是严格连续的，则在每一步仿真时所需要的信息为：通过flag=1获得系统状态导数；通过flag=3获得系统输出。
（3）若系统是严格离散的，则通过flag=2获得系统下一个离散状态；通过flag=3获得系统离散状态的输出。
单摆示意图：单摆的状态方程从MATLAB 的toolbox\simulink\blocks 子目录下，复制sfintempl.m ，并把它改名为simpendzzy.m ，再根据状态方程对文件进行修改，最后形成文件。
构成名为simpendzzy 的S-函数模块从simulink 的“user -defined Function ”子库中复制S-Function 框架模块到空白模型窗，如图所示。
m 121sin d g x K x K ux x θ=--+=双击S-Function框架模块，弹出下图所示对话窗；在“S-Function name ”栏中填写函数名simpendzzy；在“S-Function parameters”栏中填写函数simpendzzy.m的第4、5、6、个输入宗量名dampzzy,gngzzy(次序要对)；再点击【OK】，就得到单摆S-函数模块，如图所示。
电力电子实验matlab仿真SVC
电力电子技术仿真实验报告学校：四川大学学院：电气信息学院专业：电气工程及其自动化年级：2011级班级：电力109班实验内容：+300Mvar~-100Mvar SVCMATLAB仿真实验小组成员：杜泽旭：1143031345罗恒：1143031346何强：1143031347蒋红亮：1143031153一、仿真平台本次实验的仿真平台是MATLAB软件。
MA TLAB软件是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
本次实验所用的MATLAB软件版本为MA TLAB 7.11.0(R2010b)。
二、仿真模型在本次试验中我们所用是MATLAB中的自带的示例中的Sim Power system中的主要由1台735kV/16kV 333MV A的耦合变压器、1台109Mvar晶闸管控制的电抗器（TCR）和3台94Mvar晶闸管投切的电容器（TSC）构成的+300Mvar~-100Mvar静止无功补偿器（SVC）系统，这是一个已经搭建好的模块我们只需用在以上基础做一定的参数设定就可以得到我们所想要的仿真模型。
操作步骤如下所示：三、实验要求1）实验原理图；2）模型并联补偿原理；3）阐述模型中补偿器的构成，如多电平、多脉冲或其他方式构成；4）模型中的补偿装置的主要功用；5）原有模型的实验效果；6）画出模型的控制框图。
四、实验内容1、系统总体结构图：2、系统模型图3、模型中补偿器的构成、并联补偿原理以及功用：本系统由1台735kV/16kV 333MV A 的耦合变压器，其二次侧分别接入1台109Mvar 晶闸管控制的电抗器（TCR ）和3台94Mvar 晶闸管投切的电容器（TSC ）构成的+300Mvar~-100Mvar 静止无功补偿器（SVC ），为多脉冲构成方式。
《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。
MATLAB实训指导书
MATLAB实训指导书一、Simulink中电力系统模块库简介图1 电力系统模块库1) 电源模块电源元件库中包含7种电源元件，如图2所示，分别是直流电压源（DC V oltage Soures）元件、交流电压源（AC V oltage Soures）元件、交流电流源（AC Current Soures）元件、受控电压源（Controlled V oltage Soures）元件、受控电流源（Controlled Current Soures）元件、三相电源（3-phase Soures）元件和三相可编程电压源（3-phase Programmable V oltage Soures）元件。
图2 电源元件库2) 线路元件模块线路元件库中包含了各种线性网络电路元件和非线性网络电路元件。
双击线路元件库图标，弹出线路元件库对话框，如图3所示，图中包含了4类线路元件，分别是支路（Elements）元件、输配电线路（Lines）元件、断路器（Circult Breakers）元件和变压器（Transformers）元件。
图3 线路元件库3 ) 电力电子元件库电力电子模块库包括理想开关（Ideal Switch）、二极管（Diode）、晶闸管（Thyristor）、可关断晶闸管（GTO）、功率场效应管（MOSFET）、绝缘门极晶体管（IGBT）等模块，此外还有2个附加的控制模块组和一个整流桥，如图4所示。
图4 电力电子元件4 ) 电机元件库电机元件库包括同步电机（Synchronous Machines）、异步电机（Asynchronous Machines）、直流电机（DC Machines）、调节器（Prime Movers and Regulators）和电机输出测量分配器（Machines Measurements）等。
如图5所示。
图5 电机元件库5) 连接器元件连接器模块库包括10个常用的连接器模块，如图6所示。
电力电子的matlab仿真实验指导书(改)
“电力电子”仿真实验指导书MATLAB仿真实验主要是在simulink环境下的进行的。
Simulink是运行在MATLAB环境下，用于建模、仿真和分析动态系统的软件包。
它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统。
由于它具有直观、方便、灵活的特点，已经在学术界、工业界的建模及动态系统仿真领域中得到广泛的应用。
Simulink提供的图形用户界面可使用鼠标的拖放操作来创建模型。
Simulink本身包含sources、sinks、Discrete、math、Nonlinear和continuous 等模块库。
实验主要使用Sinks、Sources、Signals & System和Power System Blockset这四个模块库中的一些模块搭建电力电子课程中的典型电路进行仿真。
在搭建成功的电路中使用scope显示模块显示仿真的波形、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（阻性负载和阻感负载）2)单相全控桥式整流电路（阻性负载和阻感负载）3)三相全控桥式整流电路（双窄脉冲阻性负载和双窄脉冲阻感负载）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是时候可能是第一次使用matlab中的simulink来仿真，因此下面首先介绍一下实验中要掌握得的一些基本操作（编写试验指导书时所使用的matlab6.1版本）。
若实验过程中使用matlab的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的启动界面如图0-1所示，点击matlab左上方快捷键就可以进入simulink程序界面（在界面右侧的Command 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。
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。
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.
(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的电路模型仿真应用实验指导书
基于MATLAB的电路模型仿真应用实验报告系别：物理与信息技术系专业：电子信息科学与技术年级：09级姓名：学号：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；(2)建立仿真模型——方程；（3）根据模型编写出仿真程序；(3)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。
电力拖动Matlab仿真实验指导书.docx
实验一转速反馈控制（单闭环）直流调速系统仿真一．实验目的1．研究直流电动机调速系统在转速反馈控制下的工作。
2．研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统响应特性的影响。
3.观察转速反馈直流调速系统在给定阶跃输入下的转速响应。
二、实验设备1．计算机；2．模拟实验装置系统；3．A/D & D/A 接口卡、扁平电缆（如下图所示）。
总线槽扁平电缆计算机A/D & D/A接口卡模拟实验装置系统三、实验原理直流电动机：额定电压UN220V ，额定电流IdN,55 A额定转速 n N1000r/ min，电动机电势系数 C e 0.192V min/ r 晶闸管整流装置输出电流可逆，装置的放大系数 K s =44，滞后时间常数 T s=0.00167s 。
电枢回路总电阻 R=1.0 Ω，电枢回路电磁时间常数 T1=0.00167s ，电力拖动系统机电时间常数 T m =0.075s 。
转速反馈系数α=0.01 V ·min/r。
对应额定转速时的给定电压 U n*10V图 1比例积分控制的直流调速系统的仿真框图四、实验内容1.仿真模型的建立进入 MATLAB，单击 MATLAB命令窗口工具栏中的SIMULINK图标，图2 SIMULINK 模块浏览器窗口(1)打开模型编辑窗口：通过单击 SIMULINK 工具栏中新模型的图标或选择 File →New→ Model 菜单项实现。
(2)复制相关模块：双击所需子模块库图标，则可打开它，以鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编辑窗口。
在本例中拖入模型编辑窗口的为：Source 组中的 Step 模块； Math Operations 组中的Sum模块和 Gain 模块； Continuous 组中的 Transfer Fcn模块和Integrator模块；Sinks 组中的Scope 模块；图 3模型编辑窗口(3)修改模块参数：双击模块图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。
《电力电子技术仿真实验》指导书
.. 《电力电子技术实验》指导书合肥师范学院电子信息工程学院实验一电力电子器件仿真过程：进入MATLAB环境，点击工具栏中的Simulink选项。
进入所需的仿真环境，如图1.1所示。
点击File/New/Model新建一个仿真平台。
点击左边的器件分类，找到Simulink和SimPowerSystems，分别在他们的下拉选项中找到所需的器件，用鼠标左键点击所需的元件不放，然后直接拉到Model平台中。
图1.1实验一的具体过程：第一步：打开仿真环境新建一个仿真平台，根据表中的路径找到我们所需的器件跟连接器。
元件名称提取路径触发脉冲Simulink/Sources/Pulse Generator电源Sim Power Systems/Electrical Sources/ DC Voltage Source接地端子Simulink/Sinks/Scope示波器Sim Power Systems/Elements/Ground信号分解器Simulink/Signal Routing/Demux电压表Sim Power Systems/Measurements/ Voltage Measurement电流表Sim Power Systems/Measurements/Current Measurement负载RLC Sim Power Systems/Elements/ Series RLC BranchGTO器件Sim Power Systems/Power Electronics/Gto 提取出来的器件模型如图1.2所示：图1.2第二步，元件的复制跟粘贴。
有时候相同的模块在仿真中需要多次用到，这时按照常规的方法可以进行复制跟粘贴，可以用一个虚线框复制整个仿真模型。
还有一个常用方便的方法是在选中模块的同时按下Ctrl键拖拉鼠标，选中的模块上会出现一个小“+”好，继续按住鼠标和Ctrl键不动，移动鼠标就可以将模块拖拉到模型的其他地方复制出一个相同的模块，同时该模块名后会自动加“1”，因为在同一仿真模型中，不允许出现两个名字相同的模块。
电力电子技术matlab仿真实验报告
上海电机学院卢昌钰 BG0801 10号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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
“电力电子”仿真实验指导书MATLAB仿真实验主要是在simulink环境下的进行的。
Simulink是运行在MATLAB环境下，用于建模、仿真和分析动态系统的软件包。
它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统。
由于它具有直观、方便、灵活的特点，已经在学术界、工业界的建模及动态系统仿真领域中得到广泛的应用。
Simulink提供的图形用户界面可使用鼠标的拖放操作来创建模型。
Simulink本身包含sources、sinks、Discrete、math、Nonlinear和continuous 等模块库。
实验主要使用Sinks、Sources、Signals & System和Power System Blockset这四个模块库中的一些模块搭建电力电子课程中的典型电路进行仿真。
在搭建成功的电路中使用scope显示模块显示仿真的波形、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（阻性负载和阻感负载）2)单相全控桥式整流电路（阻性负载和阻感负载）3)三相全控桥式整流电路（双窄脉冲阻性负载和双窄脉冲阻感负载）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是时候可能是第一次使用matlab中的simulink来仿真，因此下面首先介绍一下实验中要掌握得的一些基本操作（编写试验指导书时所使用的matlab6.1版本）。
若实验过程中使用matlab的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的启动界面如图0-1所示，点击matlab左上方快捷键就可以进入simulink程序界面（在界面右侧的Command 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。
+图0-2 simulink程序界面1.新建空白的模块编辑窗口在simulink程序界面中点击File>New>Model(快捷键Ctrl+n),就可以新建一个空白的模型编辑窗口，然后从模块库窗口中选择合适的元件。
在模块编辑窗口中绘制出要仿真的系统的整个模型（只需将所选模块库中的模块拖入模块编辑窗口即可进行电路搭建）。
整个电路搭建完毕,各参数设定后，点击Start Simulation就可进行运行仿真电路。
通过示波器显示实验波形。
2.对模块的基本操作（1）调整模块大小若要调整模块编辑窗口中模块的大小，先选中模块，模块四角出现了小方块。
单击一个角上的小方块，并按住鼠标，拖拽鼠标。
此时的鼠标指针改变了形状，并出现了虚线方框以显示调整后的大小。
放开鼠标键，则模块的图标将按照虚线框的大小显示。
（2）旋转模块若要对模块进行旋转操作，可以先选中模块，然后选择菜单命令[Format>Rotate block]，模块将按顺时针方向旋转90度；选择[Format>Flip block],模块将旋转180度。
（3）模块的内部复制在建模过程中，经常会用到模块的内部复制。
例如，如果已经调整了一个模块的大小，并且还需要多个同样的模块，在这种情况下并不需要从模块库中一个一个的拖过来，在一个个的调整大小。
这是继需要使用模块的内部复制。
进行模块的内部复制，要先按住Ctrl键，再单击模块。
拖拽模块的附件到合适的位置，放开鼠标键，则模块就完成了内部复制。
（4）删除模块删除模块有三种方法：a.选中模块然后按下Delete键；b.选中模块然后选择[Edit>Clear]命令；c.用鼠标右键选择模块，选择所出现的菜单中的cut命令；可以将模块删去并保存到剪贴板中。
3.电力电子仿真实验常用模块库简介仿真实验需要从各模块库中选择出电路所需的模块，然后使用该模块在模块编辑窗口中搭建所需仿真电路。
电力电子仿真实验所需要的模块大都存在于以下模块库中。
输出池模块（sinks）此模块库包括仿真结果的各种输出方法如直接显示、示波器、x-y坐标图及返回matlab工作空间等方法。
对于电力电子仿真实验主要是使用这个模块库中的示波器来显示实验结果。
对于sources模块库实验主要是使用其中脉冲发生器等模块。
对于Signals & System模块库实验主要是使用其中的信号合成器和信号分解器。
电气系统模块（Power System Blockset）。
可以准确而快速的对电路以及复杂的电气系统进行仿真。
电气系统模块库运行在Simulink环境下，它包含电力电子、电气传动以及电路中常用的基本元件的模型。
因此，用MATLAB实现对电力电子系统仿真非常的方便、快捷和准确。
二、采用Simulink仿真方法及步骤在新建的模块编辑窗口中空白处点击右键，选择Simulink Parameters后Simulink就可以显示出Simulink Parameters对话框，如图0-3所示：图0-3 仿真参数设置对话框其中solver选项页可设置仿真开始和终止时间；选择积分器并指定相关参数关的一些选项。
仿真参数设置好并且选择了积分器后．单击ok按钮使参数应用到模型中，这样就为仿真做好了准备。
通过Start Simulation命令就可以开始仿真了。
注意：开始仿真前模型窗口必须处于激活状态。
选择Stop Simulation命令可终止仿真。
实验一：晶闸管单相半波、全控桥式整流电路虚拟仿真一、实验目的：1.学会使用运行于matlab环境下simulink中的各种模块进行电力电子整流电路的仿真。
2.通过实验进一步熟悉晶闸管的特性。
3.掌握单相半波、全控桥式整流电路的工作原理。
4.观察实验波形，验证实验结果。
二、预习内容：1.matlab的基本操作，simulink中各模块的作用（由于simulink里边包括的模块非常多，在这里只要求熟悉本实验所使用的几个模块库，主要有：Sinks、Sources和Power system blockset中的模块）。
2.单相半波整流电路（阻性负载和阻感负载）的电路图和工作原理，分析电路中的各种电压电流波形。
3.单相全控桥式整流电路（阻性负载和阻感负载）的电路图和工作原理，分析电路中的各种波形。
二、实验内容：1、基本参数与设置进入新建的模块编辑窗口的Simulink Parameters对话框如图1-1所示，起图1-1新建的模块编辑窗口的Simulink Parameters对话框始时间和终止时间需根据自己选定的电路频率设定（频率为50Hz时，建议设定start=0，stoptime=0.09）。
再将Type中的ode45[Dormand-prince]改选为ode15s[stiff/NDF]，其他参数不变。
2、模块基本参数设置从模块库中选择搭建电路所需要的模块，将其拖入模块编辑窗口，双击该模块就会出现Block Parameters对话框，在这里可修改模块的一些基本参数。
例如：在半波整流电路中使用的晶闸管（在阻感负载的时候需使用Detailed Thyristor）双击该晶闸管模块就会出现其参数对话框，将其中参数改为图1-2中所示的数值：图1-2 修改模块的一些基本参数修改后继续搭建电路，如修改晶闸管参数一样按照电路要求修改脉冲发生器，电源等模块的频率，幅值等参数。
晶闸管端口g接触发脉冲。
3、触发脉冲产生模块的参数设置脉冲产生模块选择simulink下Sources模块库中的Pulse Generator。
参数设置如图1-3所示：其中Amplirude为幅值；Period为周期；Pulse Width 为占空比；Phase Delay为延迟时间由触发角决定，如图1-3，触发角为60度时，延迟时间为：（60/360）*（1/50）秒（此时周期为1/50秒）。
图1-3脉冲产生模块参数选择4、示波器的使用示波器为Sinks模块库中的scopa。
将其拖入模块编辑窗口，双击该模块，会出现如图1-4所示的对话框：在此对话框中可以显示仿真试验的最终波形。
如使用同一个示波器显示几个不同的波形，就需要修改示波器的参数使其输入数增加（一般默认的输入端口只有一个）。
图1-4 Sinks模块库中的示波器窗口点击图1-4左上的图标，会出现下边图1-5的参数设定窗口，将其中的Number of axes修改为所需要的输入窗口个数，按ok后示波器显示窗口就会变成如图1-6所示的形式：（假设需要的输入窗口的个数为5）图1-5 示波器参数设定窗口图1-6修改为所需要的多个输入窗口仿真的波形会在示波器上显示。
若只能看到部分仿真波形，点击图标，即可显示全部波形（若全部波形小，可点击放大按钮对波形进行放大）。
5、Mux和Demux的使用：（Mux和Demux均在simulink下的Signals&Systems模块库中。
）Mux：（矢量合成单元）它是一个多输入端，单输出端的矢量合成单元，在本试验中的主要作用是，将不同的波形输入与Mux的多输入端相连，Mux的输出端与示波器一个输入相连，这样就可以在显示窗口的一个显示框内同时显示多个输入的波形，方便波形的比较。
Demux：（矢量分解单元）它与Mux的作用相反，是一个单输入多输出，将本来在一起的波形分别在不同显示框内显示。
在本试验中的作用主要是将晶闸管m 端所输出晶闸管上所加电压波形和通过晶闸管的电流波形分开显示。
6、例：使用matlab仿真单相半控桥式整流电路（阻性负载）所搭建的主电路和测量电路如图1-7所示。
实验结果如示波器所示波形。
图1-7 用matlab仿真单相半控桥式整流电路（阻性负载）搭建的主电路和测量电路7、负载的选择实验要求使用阻性负载或阻感负载。
Simulink中的负载在Power System Blockset模块库的Elements中即Series RLC Load将其拖入模块编辑窗口，双击该模块出现如图1-8所式的对话框：图1-8 修改P，QL，QC设定负载的R，L，C值修改其中P，QL，QC的值即可设定负载的R，L，C值。
由参数设定可得阻性负载或阻感负载。
8、整流电路仿真（1）单相半波整流（要求分别搭建阻性负载和阻感负载电路）1）根据半波整流电路的具体结构，从模块库中选择相应的模块搭建仿真整流电路。
(要求分别搭建阻性负载，和阻感负载电路)晶闸管使用Detailed Thyristor参数设置如图二所示。
2）按照前文所述设置仿真的起始和终止时间，及各个模块的参数。
3）选定交流电源模块，（再Power System Blockset中的Electrical Sources 模块库中）并设定交流电源模块的峰值，频率，相角和延迟时间（一般将相角和延迟时间均设为零）。