Simulink电力电子仿真模块详细介绍
基于Simulink的电力电子系统仿真
实验七 基于Simulink 的电力电子系统仿真实验目的：• 熟悉Simulink 的工作环境；• 掌握Simulink 电力系统工具箱的使用；•掌握在Simulink 的工作环境中建立电力电子系统的仿真模型。
实验内容降压斩波(Buck)电路是最基本的DC-DC 变换电路之一。
本实验以Buck 电路为例，介绍如何对电力电子电路进行Simulink 仿真。
如图所示为Buck 电路原理图及其工作模式。
元件和仿真参数设置如下：V E 300=，Ω=20R ，H e L 43-=，F C μ470=，开关频率为20kHz ，开关信号占空比D=50%。
oU iU +-oU U +-T 导通oU U +-T 关断降压斩波电路(Buck)原理图Buck 电路原理图及其工作模式要求：1 在Simulink 中建立Buck 电路模型，并进行仿真，同时观察开关脉冲、电感的电压和电流、二极管的电压和电流、电容的电流和负载电压等信号；2 对占空比D 为25%和70%的条件下分别进行仿真，分析比较仿真结果；3 调换Buck 电路中器件的位置，实现升压斩波(Boost)电路的仿真。
实验过程仿真波形1开关信号占空比为50% 2开关信号占空比为25%3开关信号占空比为70%调换元件位置，实现升压斩波仿真R LCoU iU +-+-TD实验结论：经仿真分析可得对于降压斩波电路（buck ）负载电压与开关信号占空比满足；对于升压斩波电路（boost）负载电压与开关频率的关系满足。
这次实验，我更加熟悉了Simulink的工作环境，深刻了解了Mtlab仿真的强大和实用性，也明白了一些使用的技巧，同时掌握了在Simulink的工作环境中建立电力电子系统的仿真模型.通过本次实验，我认识到了建模与仿真的一般性方法，收获甚多，也更进一步了解了Matlab,Matlab不仅仅在平时的编程方面功能强大，在仿真方面也熠熠生辉。
电力电子Simulink仿真——PWM控制
电力电子Simulink仿真——PWM控制### 电力电子Simulink仿真——PWM控制大家好，今天咱们来聊聊那个让无数电气工程师头疼的问题：如何在Simulink中模拟并控制一个电力电子系统？别急，让我来给你娓娓道来。
#### 1. 准备阶段你得有个像样的电力电子系统模型。
想象一下，你面前摆着一堆电线和开关，它们就像是你的“大脑”和“手脚”。
你需要做的是，把那些电线和开关想象成Simulink里的模块，比如“电源模块”、“负载模块”和“PWM控制器”，然后把它们连起来，就像搭积木一样，构建出一个电力电子系统。
#### 2. 设置参数接下来，你得给这些“模块”设置一些参数。
比如，“电源模块”的电压和电流是多少？“负载模块”的功率需求有多大？还有，“PWM控制器”的频率和占空比怎么调？这些参数得根据你的实际需求来定，这样才能确保仿真结果靠谱。
#### 3. 编写代码有了模型和参数，你就可以开始动手编程了。
在Simulink里，你可以使用各种编程语言来编写代码，比如C语言、Python等。
别忘了，还得用上一些库函数，比如“PWM生成器”和“电机控制库”，这样才能让你的电力电子系统动起来。
#### 4. 运行仿真一切准备就绪后，就可以启动仿真了。
点击“运行”按钮，你的电力电子系统就在Simulink中“活”起来了。
这时候，你可以仔细观察系统的行为，看看它是否按照预期工作。
如果发现问题，别慌，调整参数或者重新编写代码，直到找到解决问题的方法。
#### 5. 优化设计在仿真过程中，你可能会发现某些地方不够理想，比如响应速度慢、效率不高或者稳定性差。
这时候，你就得回到之前的步骤，重新审视你的设计和参数设置，进行优化改进。
记住，仿真只是帮你发现问题，真正的解决方案还是要在实际中不断尝试和调整。
#### 6. 结论通过以上步骤，你就能完成一个基本的电力电子系统Simulink仿真。
这个过程虽然看起来有点复杂，但只要你耐心细致，一步步来，一定能够掌握。
simulink的电力系统仿真实验原理
simulink的电力系统仿真实验原理电力系统仿真实验原理：电力系统仿真实验是利用Simulink软件对电力系统进行建模、仿真和分析的过程。
该实验主要包括如下几个步骤：1. 建立电力系统模型：在Simulink环境中，根据实际电力系统的结构和特性，利用各种电力元件如发电机、变压器、传输线路、负荷等构建电力系统模型。
可以根据具体需要设置不同的电路参数和拓扑结构，以便对各种电力系统问题进行仿真分析。
2. 设定仿真参数：根据实验要求，设定仿真的时域范围、仿真步长以及模型的输入和输出要求。
例如，可以设定仿真时间为几百毫秒或几秒钟，仿真步长为毫秒级别，以获取系统各个节点的电压、电流等参数。
3. 添加模型控制器：根据需要，可以在模型中添加各种控制器如PID控制器、调速器等，以实现对电力系统的调节和控制。
控制器的参数可以根据实验要求进行设定和调整，以达到理想的控制效果。
4. 进行仿真实验：单击Simulink软件中的"运行"按钮，系统便开始进行仿真计算。
Simulink根据所设定的仿真参数和模型的输入，采用数值计算方法对电力系统进行仿真计算，并输出各个节点的电压、电流等参数。
仿真的过程也可以通过实时仿真功能进行可视化展示。
5. 分析仿真结果：根据仿真结果，可以对电力系统的运行情况进行分析和评估。
例如，可以分析系统的稳定性、安全性、损耗情况等。
如果仿真结果与实际情况存在差异，可以进一步调整电力系统模型和仿真参数，以提高仿真的准确性。
通过Simulink软件的电力系统仿真实验，可以有效地分析和解决实际电力系统中的问题。
同时，仿真实验也为电力系统的运行和优化提供了可靠的依据，减少了实验成本和风险。
Simulink电力系统电磁暂态仿真模块
电力系统电磁暂态仿真模块1、单相断路器1.1、模块图例1.2、参数设置（1）“初始状态”（Initial status）：断路器初始状态，0表示断开，1表示闭合。
（2）“开关动作时间”（Switching time）：采用内控制方式时，输入一个时间向量以控制开关动作时间，从开关初始状态开始，断路器在每个时间点动作一次。
例如，初始状态为0，在时间向量的第一个时间点，开关会投合，第二个时间点，开关打开。
如果选中外部控制方式，该文本框不可见。
（3）“断路器电阻”（Breaker resistance Ron），断路器投合时的内部电阻，断路器电阻不能为0。
（4）“缓冲电路电阻”（Snubber resistance Rs），并联缓冲电路的电阻值，设置inf时，取消缓冲电阻。
（5）“缓冲电路电容”（Snubber capacitance Cs），并联缓冲电路的电容值，设置为0时，取消缓冲电容，设置inf时，缓冲电阻为纯电阻性电路。
（6）“测量参数”（Measurements），输出测量参数。
2、三相断路器2.1、模块图例2.2、参数设置（1）“初始状态”（Initial status）：open表示打开状态，close表示闭合状态。
（2）“A相开关动作”（Switching of phase A）：选中后允许A相开关动作。
（3）“B相开关动作”（Switching of phase B）：选中后允许B相开关动作。
（4）“C相开关动作”（Switching of phase C）：选中后允许C相开关动作。
（5）“开关动作时间”（Switching time）：采用内控制方式时，输入一个时间向量以控制开关动作时间，从开关初始状态开始，断路器在每个时间点动作一次。
例如，初始状态为0，在时间向量的第一个时间点，开关会投合，第二个时间点，开关打开。
如果选中外部控制方式，该文本框不可见。
（6）“断路器电阻”（Breaker resistance Ron），断路器投合时的内部电阻，断路器电阻不能为0。
simulink三相可编程电压源模块的描述
simulink三相可编程电压源模块的描述中括号内的主题是"simulink三相可编程电压源模块的描述"，让我们一步一步来回答这个问题。
Simulink是一款功能强大的数学建模和仿真软件，广泛应用于控制系统和信号处理领域。
在Simulink中，三相可编程电压源模块是一种常见的电路建模元件，用于模拟三相电源的变化电压输出。
一、了解三相电务和电压源在介绍Simulink三相可编程电压源模块之前，我们首先需要了解一些基本的电力知识。
三相电是指由三个相位之间相互120度相位差的正弦波电压组成的电力系统。
三相电是工业界最常见的电力供应形式，其特点是传输效率高、电压稳定、功率大等。
电压源是一种电路元件，可以在电路中提供恒定的电压输出。
在Simulink 中，三相可编程电压源模块可以模拟三相电源的电压输出。
二、Simulink三相可编程电压源模块的介绍在Simulink中，三相可编程电压源模块是一种用于建模三相电源的虚拟电路元件。
该模块提供了对电压值、相位、频率等参数进行编程的功能，可以灵活地模拟各种电源输入情况。
三、三相可编程电压源模块的参数设置三相可编程电压源模块具有以下常用参数：1. 电压幅值（Voltage Amplitude）：用于设置三相电压的峰值大小，单位是伏特（V）。
2. 相位（Phase）：用于设置每个相位的相位差，单位是度（）。
3. 频率（Frequency）：用于设置三相电压的频率，单位是赫兹（Hz）。
通过设置这些参数，我们可以模拟各种三相电源输入情况，如不同的电压幅值、相位差和频率。
四、使用三相可编程电压源模块建立电路模型在Simulink中，可以通过建立一个电路模型来使用三相可编程电压源模块。
以下是一个简单的示例电路模型：1. 创建一个新的Simulink模型。
2. 从Simulink库中选择三相可编程电压源模块，并拖放到模型画布上。
3. 连接模块的输出端口到电路中的其他元件。
simulink 电力系统仿真教材
simulink 电力系统仿真教材Simulink是一种基于MATLAB的仿真环境，可用于电力系统的建模和仿真。
它提供了电力系统各个组件的建模模块，以及连接这些模块的连线，使得用户可以通过简单的拖拽和连接来建立一个完整的电力系统仿真模型。
在Simulink中，用户可以设置各个组件的参数，并对整个系统进行仿真和分析。
电力系统仿真可以帮助工程师们更好地理解和研究电力系统的运行和性能。
通过仿真，我们可以模拟各种工况下的电力系统运行情况，从而评估系统的稳定性、可靠性和安全性。
同时，仿真还能够辅助设计和优化电力系统，帮助我们更好地理解系统的动态行为和特性。
一本优秀的电力系统仿真教材应该包括以下内容：1.电力系统基础知识：教材应该首先介绍电力系统的基本概念和原理，包括电力系统的组成、拓扑结构和运行原理等。
这部分内容可以通过简单的文字和图表来阐述，以帮助读者理解电力系统的基本工作原理。
2. Simulink基础知识：由于Simulink是电力系统仿真的主要工具，教材还应该介绍Simulink的基本知识，包括如何安装和使用Simulink软件，以及Simulink的基本操作和组件库等。
教材可以通过简单的实例来演示Simulink的基本功能和特点。
3.电力系统建模和仿真：教材应该详细介绍如何在Simulink中建立电力系统的仿真模型，包括电网传输线、发电机、变压器、负载等各个组件的建模方法和参数设置。
教材可以通过具体的案例来演示建模的过程，以帮助读者理解如何将实际的电力系统转化为Simulink模型。
4.仿真结果分析：教材应该指导读者如何对仿真结果进行分析和评估，包括系统的稳定性、功率流分布、电压稳定性等方面的分析。
教材可以介绍一些常用的分析工具和方法，并通过具体的案例来演示分析的过程。
5.实际应用和案例：教材应该提供一些实际的电力系统案例，以帮助读者将仿真结果应用于实际工程中。
这些案例可以包括电力系统的稳态和暂态分析、电力系统的稳定控制和调度等方面的应用。
simulink 电力系统仿真教材
simulink 电力系统仿真教材简介：Simulink是一种软件工程仿真环境，具有图形化可视化建模工具。
它经常用于电气工程领域中的电力系统仿真。
本教材旨在介绍Simulink在电力系统仿真方面的应用并提供相关教学示例。
第一部分：Simulink基础知识1. Simulink的介绍和安装2. Simulink界面和基本操作3.模型构建和系统参数设置技巧4.信号传递与数据类型第二部分：电力系统基础知识1.电力系统的基本结构和组成2.电力系统的数学建模3.电力系统中常见的设备和元件4.电力系统的传输和分配第三部分：电力系统仿真建模1. Simulink中的电力系统仿真模块2.电力系统仿真建模的基本步骤3.电力系统仿真的常用工具和技巧4.电力系统仿真模型的参数选择和优化第四部分：电力系统仿真案例分析1.单相感性负载仿真模型建立与分析2.三相感性负载仿真模型建立与分析3.发电机与电力系统的并联仿真模型建立与分析4.电力系统的短路故障仿真模型建立与分析第五部分：电力系统实时仿真与调试1. Simulink与实际电力系统的接口方法2.电力系统实时仿真的基础知识3.电力系统实时仿真与调试工具的使用4.电力系统实时仿真案例与应用总结：通过本教材的学习，读者将了解到Simulink在电力系统仿真方面的基本原理、操作技巧和实际应用案例。
Simulink作为一种强大的仿真工具，不仅可以帮助电力工程师实现电力系统的仿真建模，还可以为电力系统的优化和性能评估提供有力支持。
希望本教材能为学习Simulink和电力系统仿真的读者提供帮助，促进他们在电力系统领域的发展和研究。
SIMULINK模块介绍
示波器的使用和数据保存1.示波器的参数" Number of axes" 项用于设定示波器的Y 轴数量，即示波器的输入信号端口的个数，其预设值为"1" ，也就是说该示波器可以用来观察一路信号，将其设为"2" ，则可以同时观察两路信号，并且示波器的图标也自动变为有两个输入端口，依次类推，这样一个示波器可以同时观察多路信号。
"Time range" (时间范围) ，用于设定示波器时间轴的最大值，这一般可以选自动(auto) ，这样X 轴就自动以系统仿真参数设置中的起始和终止时间作为示披器的时间显示范围。
第三项用于选择标签的贴放位置。
第四项用于选择数据取样方式，其中Decimation 方式是当右边栏设为"3" 时，则每3 个数据取一个，设为"5" 时，则是5 中取1 ，设的数字越大显示的波形就越粗糙，但是数据存储的空间可以减少。
一般该项保持预置值"1" ，这样输入的数据都显示，画出的波形较光滑漂亮。
如果取样方式选Sample time 采样方式，则其右栏里输入的是采样的时间间隔，这时将按采样间隔提取数据显示。
该页中还有一项"Floating scope" 选择，如果在它左方的小框中点击选中，则该示波器成为浮动的示波器，即没有输入接口，但可以接收其他模块发送来的数据。
示波器设置的第二页是数据页，这里有两项选择。
第一项是数据点数，预置值是5000 ，即可以显示5000个数据，若超过5000 个数据，则删掉前面的保留后面的。
也可以不选该项，这样所有数据都显示，在计算量大时对内存的要求高一些。
如果选中了数据页的第二项"Save data to workspace" ，即将数据放到工作间去，则仿真的结果可以保存起来，并可以用MATLAB 的绘图命令来处理，也可以用其他绘图软件画出更漂亮的图形。
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2. 1.6 示波器的使用和数据保存
3. 坐标轴范围 以在 Scope 窗口的图形部分点击鼠标右键，在弹出
的功能菜单中选择“axes properties∙∙∙” 项，则可以打开 Y 轴范围限制的对话框. 4. 浮动示波器 (floating scope)
不需要将示波器与外部模块用线连接，就可以选择示 波器的显示信号，使用方便。
数学运算模块库 表 2-12 表 2-13 2.2.5 非线性系统模块库 表 2-14 表 2-15 2.2.6 信号与系统模块库 表 2-16 表 2-17 2.2.7 仪器仪表模块库 表 2-18 表 2-19 2.2.8 信号源模块库表 表 2-20 表 2-21 2.2.9 子系统模块库
2-15
2.3.5 连接件模块库 ( Connectors)
表 2-30 表 2-31
2.3.6 测量仪器 模块库 (Measurements) 表 2-32 表 2-33
2.3.7 其他电气模块库 (Extra Library) 表 2-34
2.3.7.1 控制模块子集 (Control Blocks) 表 2-35 表 2-36
电力电子技术matlab仿 真2SIMULINK环境和模
型库
SIMULINK环境和模型库
系统仿真环境 SIMULINK 模型库中的模块 2.3 电力系统模型库
2-2
时间范围 auto 自动设置为系统仿真参数中的起止时间 一般采用缺省可变步长ode45算法，电力电子电路包含非线性元件，可以选择包含Stiff模型的算法。 时间范围 auto 自动设置为系统仿真参数中的起止时间 8 信号源模块库表 表 2-20 表 2-21 数据点数 不选时所有数据都显示
2.1 系统仿真环境 2. 1. 4 系统模型的保存和调用 保存：save 后缀：.mdl 调用：open
Simulink在电子电路中的仿真和应用
求i3，U4，U7；
1. Simulink常用模块介绍 要熟练地使用Simulink进行仿真，首先要求能够熟练 使用Simlink 常用模块。在模块浏览器中的Simulink节点 下包含了搭建一个Simulink模块所需要的基本模块。本节 主要对其中的Sources模块库、Sinks 模块库、Math Operations库和Continuous模块库中的常用模块进行介 绍。 Sources 模块 阶跃函数，起始时间是第1秒而非0秒。双击step 模块，对仿真起始时间(step time)和阶跃值(Initial value, Final value)的大小进行设置。 信号发生器，可以产生给定频率和幅值的正 弦波(sine wave)、方波(square wave)和锯齿波 (sawtooth wave)，双击图标可以设置。
（3） 输入输出信号来源形式的多样化。其输入信号可以是 各种信号发生器；也可以来自一个设定的记录文件；还可以 来自MATLAB的工作空间（workspace）.输出信号也类似， 这就扩大了仿真系统与各种外部软件和硬件的接口能力。 Simulink工具箱中含有大量的仿真模块集，例如Power System Blockset （PSB）,DSP Blockset ,Communication Blockset,CDMA Reference Blockset, Nonlinear Control Design Blockset 等专门领域 应用的仿真模块。 研究MATLAB在电路仿真中的应用，主要用到的是 Simulink节点下的Commonly used Blocks ,Sinks ,Sources 等模块以及在电路仿真中最长用的 Power System Blockset（DSP）模块。
Sinks模块
第五章-Simulink与电力系统仿真精选全文
这样，所有的数据都将显示，在所需显示的数据相对较
多时，需要计算机有较大的内存容量。
“save data to workshop”被选中时，可以将显示数据放
到工作空间去，以备MATLAB的绘图命令调用。与此相
关的项目有两个，“Variable name” 代表要保存的数据
名称；“Format”为数据的保存格式，共有三种，Array
的分析与设计的计算机程序，利用该模块进行系统的分
析与综合，比用MATLAB/Simulink更加方便快捷，已
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经成为国际上许多学校自动控制课程的教学辅助工具， 在MathWorks网站控制类工具箱下载中长期排名第一。
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5.2 Simulink的进入及内 容 1、Simulink的常见进入 方法 ①在MATLAB的命令窗口 下输入如下的命令：
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按采样间隔提取数据进行显示。
“floating scope”如被选中，则该示波器成为浮动示波器，
即没有输入接口，但可以接受其他模块发来的数据。
Data history选项卡：
“limit data points to last”为最后可以保存的用于显示的
数据的最多点数，默认值为5000点。也可以不选这一项，
已经远远地超出了“矩阵相关计算”这个狭小的范围。 由于MATLAB在其软件设计之初，其开发者Cleve Moler 教授就秉承开放性的理念，在1993年的Simulink1.0出现
以后，人们发现这是许多科学家和工程技术人员梦寐以 求的仿真形式，从此以后，许多领域的顶尖科研人员以
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MATLAB语言为依托，编写了自己所从事领域的 Simulink工具箱，如控制界最流行的控制系统工具箱 （Control System Toolbox），系统辩识工具箱（System Identification Toolbox），鲁棒控制工具箱（Robust Control Toolbox），神经网络工具箱（Neural Network Toolbox），模型预测控制工具箱（Model Predictive Control Toolbox），还有如航空宇宙模块集（Aerospace Blockset），机械系统仿真模块（SimMechanics），电 力系统仿真模块（SimPowerSystems）甚至如生物系统 仿真模块（SimBiology）等。这其中，也有一些杰出中 国学者的贡献，如东北大学薛定宇教授在Control Kit的 基础上开发的CtrlLAB工具箱是专门用于反馈控制系统
电力电子Simulink仿真——PWM控制
电力电子Simulink仿真——PWM控制哎呀，这可是个不小的挑战啊！不过，既然咱们已经来到了这个话题，那就得好好聊聊电力电子Simulink仿真——PWM控制呗！别急，我先给大家普及一下这个概念。
PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)控制呢，就是通过改变脉冲的宽度来实现对电机转速的控制。
听起来好像挺高深的，其实呢，就像是你用手掐着秒表计时一样简单。
只不过，这个“手”不是人的手，而是计算机的芯片哦！那么，我们为什么要用Simulink来仿真PWM控制呢？原因很简单啦，因为Simulink是一个非常强大的模型仿真工具，它可以帮助我们快速地搭建出各种电路模型，并且可以直观地观察到这些模型在工作过程中的各种参数变化。
而PWM控制正是其中的一个重要应用场景哦！好了，废话不多说，我们现在就开始进入正题吧！我们需要了解一下PWM控制的基本原理。
PWM控制的核心思想就是：通过改变脉冲的宽度来实现对电机转速的控制。
具体来说，就是让电机在一个周期内以不同的时间占空比通电和断电。
这样一来，就可以实现对电机转速的精确调节了。
接下来，我们来看看如何使用Simulink来进行PWM控制的仿真吧！我们需要打开Simulink软件，然后创建一个新的模型。
在这里，我们可以选择“电气”模块作为我们的基础模块。
接着，我们需要添加一些元件来实现PWM控制的功能。
比如说，我们可以添加一个“方波发生器”元件来产生PWM信号；还可以添加一个“放大器”元件来增强信号的幅度；我们还需要添加一个“电机驱动器”元件来将PWM信号传递给电机。
在添加完这些元件之后，我们就可以开始进行仿真了。
只需要将各个元件连接起来，并且设置好各个元件的参数，就可以启动仿真了。
在仿真过程中，我们可以通过观察输出信号的变化来判断PWM控制是否正常工作。
如果一切顺利的话，你就可以看到电机的转速随着输入信号的变化而发生了相应的变化哦！当然啦，要想得到一个准确的仿真结果，我们还需要不断地调整各个元件的参数。
Simulink电路仿真入门基础
Simulink与其他MATLAB工具箱无缝集成，可以方便地扩展模型以包 括其他领域的组件和算法。
Simulink的应用领域
控制系统设计
Simulink广泛应用于控制系统的建模和仿真， 帮助工程师验证和优化控制系统设计。
数字信号处理
Simulink在数字信号处理领域中用于设计和分 析滤波器、频谱分析等算法。
例如，`Scope`模块可用于显示波形图，`XY Graph`模块可用于显示二维图形，`Table`模块可用于显 示数据表格。
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电路仿真实例
RC电路仿真
总结词
RC电路是一种常见的模拟电路，由电阻和电容组成，用于模拟一阶动态系统。
详细描述
在Simulink中，可以通过搭建RC电路模型，设置适当的电阻和电容参数，进行电路仿真。通过观察仿真结果， 可以了解RC电路的动态特性和响应。
Simulink的功能和特点
可视化建模
Simulink提供了丰富的库和工具，使用户能够通过拖放组件来创建模 型，而无需编写大量代码。
交互式仿真
Simulink支持交互式仿真，用户可以在模拟过程中暂停、继续、单步 执行等，以便更好地理解系统的动态行为。
多领域仿真
Simulink适用于多个领域，如控制系统、通信系统、数字信号处理等。
02
设置仿真时间范围
03
配置其他仿真参数
根据电路的工作频率和所需的分 析时间，设置合适的仿真时间范 围。
根据需要配置其他仿真参数，如 初始条件、仿真精度、求解器等。
运行仿真并分析结果
启动仿真
在设置好仿真参数后，可以启动仿真 过程。
查看仿真结果
仿真完成后，可以在Simulink中查看 各种波形图、数据表等结果，以分析
_电力电子技术_课程的Matlab_Simulink仿真
山东电力高等专科学校学报Journal of Shandong Electric Power Coll e ge 第13卷第3期0引言电力电子技术是有效地使用电力半导体器件、应用电路和设计理论以及分析开发工具，实现对多电量的高效能变换和控制的一门技术，它包括电压、电流、频率和波形等方面的变换。
又与现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等领域密切相关，已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性学科。
《电力电子技术》课程教学内容涉及电力电子器件结构及整流、斩波、逆变、交流调压等基本变换电路，分析各种电路的电压电流波形是课堂讲授和学生学习的重要内容之一。
随着讲授内容的进行，需要同步画出一些复杂电压、电流信号的波形图，但课堂板书非常费力费时，若需要改变参数,所有的图形又要重新画出,非常不方便。
因此传统的教学方式使教师在课堂上都很难用简单的语言论述清楚，学生仅凭听讲很难深入理解，仅靠教材自学就更困难了。
由美国MathWorks公司推出的Matlab下动态建模仿真工具———Simulink,为解决此类问题提供了很好的途径。
1Matlab/Simulink的简介Matlab是一种功能强、效率高、便于进行科学和工程计算的交互软件包。
目前该软件提供两种系统仿真方法：一是采用直译式语言进行编程，即通过对系统建模，列出一系列状态的表达式，求解出结果，此方法不直观，学习比较困难；另一是利用图形化的通用模块进行仿真，即只需拖动鼠标便可迅速建立系统框图模型,大部分情况无需编写一行代码，从而使建模工作大大简化，学习比较容易。
Simulink是Matlab软件包中最重要的功能模块之一，是交互式、模块化的建模和仿真的动态分析系统。
在电力电子领域，通常利用Simulink建立电力电子装置的简化模型并连接成系统，即可直接进行控制器的设计和仿真。
同时Simulink模块对C 语言代码提供了很好的支持，既可以工作在交互式图形环境下，也可以工作在Matlab指令语言模式的批处理模式。
教材-第九章Simulink仿真介绍
下篇电机学MATLAB仿真MATLAB因其完整的专业体系和先进的设计开发思路，在多个领域得到了广泛应用。
其产品SIMULINK是一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包，在SIMULINK提供的图形用户界面（GUI）上，只要进行鼠标的简单拖拉操作就可构造出复杂的仿真模型，它能让使用者在可视化图形方式下以最小的代价来模拟系统的动态运行过程。
电机的SIMULINK仿真模型构建主要使用SIMULINK中的电力系统仿真模块库（SimPowerSystem），该库是由加拿大的Hydro Quebec公司和TECSIM International公司共同开发的，功能非常强大，可以应用于电路、电力电子系统、电机系统、电路系统等领域的仿真。
使用者可以在仿真进程中改变感兴趣的参数，实时地观察系统行为的变化。
为加深学生对电机学理论知识及先前实验的理解，本教材下篇应用MATLAB R2009b 软件，借助于MATLAB/SIMULINK强大功能，对电机与拖动控制中主要实验进行建模仿真。
第九章Simulink简介其产品SIMULINK是一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包，在SIMULINK 提供的图形用户界面（GUI）上，只要进行鼠标的简单拖拉操作就可构造出复杂的仿真模型，它能让使用者在可视化图形方式下以最小的代价来模拟系统的动态运行过程。
SIMULINK 是Simulation和Link两个英文单词的缩写，意思是仿真链接，MATLAB模型库都在此环境中使用，从模型库中提取模型放到SIMULINK的仿真平台上进行仿真。
所以，有关SIMULINK的操作是仿真应用的基础。
电机的SIMULINK仿真模型构建主要使用SIMULINK中的电力系统仿真模块库（SimPowerSystem），该库是由加拿大的Hydro Quebec 公司和TECSIM International公司共同开发的，功能非常强大，可以应用于电路、电力电子系统、电机系统、电路系统等领域的仿真。
电力系统仿真第二章SIMULINK基础
第二章 Simulink 基础
第一节 Simulink概述 第二节 Simulink 基本模块简介 第三节 Simulink电力系统模块简介
第四节 Simulink 建模方法和步骤 第五节 Simulink 仿真运行及结果分析
第二章 Simulink 基础
第一节 Simulink概述
第二章 Simulink 基础
6、 通用模块库（Commonly Used Blocks） 通用模块库中提供了一般建模常用的模块，这些模块在 各自的分类模块库中均能找到，但为了使用方便，特将一些 常用的模块集中起来组成了该库如表2-6所示：
第二章 Simulink 基础
表2-6 通用模块及功能 模块名 功能 提供一个输入端口 地线，提供零电平 模块名 功能 提供一个输出端口 终止没有连接的输出 端口 示波器
写数据到共享数据存储 空间
第二章 Simulink 基础
Simulink模块库中的内置模块均提供了简单的描述与详细的 帮助文档，这可以大大方便用户的使用与理解。要查询某个模块 的帮助文档只需将该模块移到一个模型文件中，再右击它，在弹 出的快捷菜单中选择help就能打开对应的帮助页面了，如图2-4 所示：
将输出写入数据文件
示波器
显示二维图形
实时数值显示器
当输入不为零时结束仿真
———
———
第二章 Simulink 基础
3 、 连续系统模块库（Continuous） 连续系统模块库提供了连续系统运算功能的多种模块， 如表2-3所示：
第二章 Simulink 基础
表2-3
连续系统主要模块及功能
模块名
第二章 Simulink 基础
电力电子Simulink仿真——PWM控制
电力电子Simulink仿真——PWM控制探索电力电子Simulink仿真——PWM控制大家好，今天我想跟你们聊聊电力电子中的PWM控制。
这个技术可是电力系统中的“心脏”，它能让电能在传输和转换过程中更加高效、稳定。
咱们先从基础说起，PWM 是什么？简单来说，PWM就是脉宽调制，它能通过调整开关管的导通时间来改变输出电压或电流的大小。
这听起来是不是有点复杂？别急，让我用大白话给你们解释一下。
想象一下，如果你要给一个电灯调光，你不可能直接去拧那个灯泡，那样太麻烦了。
但你可以用一个遥控器，按下不同的按钮，就能让灯光变亮或变暗。
这就是PWM的精髓所在。
通过调整开关管的导通时间，我们就能控制电路中电流的变化，从而实现对电压或功率的控制。
那么，PWM控制是怎么工作的呢？简单来说，它分为两个阶段。
第一阶段是调制阶段，也就是我们通常说的脉冲宽度调制。
在这一阶段，控制器会根据需要调整开关管的导通时间，从而产生一系列脉冲信号。
这些脉冲信号就像遥控器上的按钮一样，决定了开关管何时打开，何时关闭。
第二阶段是驱动阶段，也就是实际的开关动作。
在这一阶段，我们根据之前产生的脉冲信号，让开关管按照设定的时间导通和关断，从而实现对电流的控制。
说到PWM控制，大家可能会想到一些常见的应用场景，比如交流电机控制、直流电机控制、电源管理等。
在这些应用中，PWM控制都扮演着至关重要的角色。
比如，在交流电机控制中，PWM可以用于调节电机的转速和扭矩；在直流电机控制中，PWM 则可以用于实现平滑的启动和停止，减少电机的机械应力。
而在电源管理方面，PWM控制更是能让我们轻松应对各种复杂的电源需求，无论是稳压还是调频，都能游刃有余。
不过，PWM控制虽然强大，但也并非没有挑战。
它的实现需要精确的数学模型和算法支持。
这就需要我们深入研究电力电子的工作原理，了解各种元件的特性，这样才能设计出既高效又稳定的PWM控制策略。
PWM控制还涉及到一些复杂的控制算法，比如空间矢量脉宽调制、重复周期调制等。
simulink各模块详解
三相动力负载 三相互感线圈 三相并联RLC支路 三相并联RLC负载 三相串联RLC支路 三相串联RLC负载
三相开关 三相短路电路 三相电力传输线 三相变压器
功能说明 一般电路开关 多相分布电力传输线 线性变压器
互感线圈 并联RLC支路 并联RLC负载 单相电力传输线
饱和变压器 串联RLC支路 串联RLC负载
2. “Electrical S号的模块 功能说明
可编辑三相电源 三相电源 交流电流源 交流电压源 受控电流源 受控电压源 直流电压源
3. “Elements”模块库
其中包括的是线性及非线性的电路网络元件模块，可分为 Elements(元件类)、Lines(导线类)、Circuit Breaker(开关类)、 Transformer(变压器类)共四类24个模块
其中包括的是9类功率电子器件模块 功能说明
详尽型半导体闸流管 二极管
可关断可控硅 理想开关
绝缘栅二极管 场效应管
三相箝位能量转换器 三极管
通用三相电桥
6. “Machines”模块库
其中包括的是Synchronous Machines（同步电机类）、 Asynchronous Machines（异步电机类）、DC Machines （直流电机类）及Machine Measurement（电机测量类） 等4类共16个模块。
6.2 Simulink电路分析应用
一、Power System Blockset模块集 (电路仿真模块集)
1. “Connectors”模块库
其中包括接地点和中间节点两大类共10个模块
功能说明 水平连接线 细水平连接线 细垂直连接线 垂直连接线 接地端（输入型） 接地端（输出型） L型导线连接器 共享节点（输入型） 共享节点（输出型） T型导线连接器
基于Simulink库的数字电路仿真常用模块介绍常用模块介绍
基于Simulink库的数字电路仿真常用模块介绍1. MATLAB/Simulink语言MATLAB工具软件是集数值计算、符号运算、图像处理等强大功能于一体的科学计算语言。
作为强大的科学计算平台, 它几乎能够满足所有的计算需求。
而Simulink是MATLAB的一个分支, 主要用于实现对工程问题的建模和动态仿真。
尤其是在模型化浪潮的背景下, 提供了这样的一个软件包。
使得建模仿真如同搭积木一样简单。
其中的运算模块(Math), 电源系统模块(Power System Blockset ), 附加库(Simulink Extres)模块等系统模块，为实现理论课程教学的“建模—仿真—分析”提供了强有力的工具和极大的方便。
2. 引入Simulink仿真的优势众所周知，数字电路课程是电类专业一门重要的专业基础课（主干课）。
学生学好该课程对后续专业课的学习至关重要。
由于该课程涉及的主要内容是一些分析波形的问题，而且抽象、难于理解。
借助仿真辅助学习，对课程的学习将有很大的帮助。
仿真软件采用MA TLAB/Simulink库。
即可以进行静态仿真也可以进行动态仿真。
在数字电路课程教学中以Simulink库建模进行动态仿真为主, 这种教学方式非常直观、形象、清晰, 学生易于接受。
从中起到良好的教学效果。
3. 常用模块简介本着以授课内容为原则，兼顾实验、课程设计，提出一个常用模块的菜单，并指出各个模块的功能、使用方法以及相关模块的优缺点。
供学生在进行仿真时很方便的使用。
根据数字电路课程内容，以门电路组合逻辑电路；触发器时序逻辑电路为主要内容的思路。
3.1 主模块（基本逻辑关系）六种常用的逻辑关系，位于Simulink库中Maths Operations 子库中的Logical Operator模块，将其拖动到所建M文件中。
然后，双击该模块后将出现以下六种逻辑关系，按需选择。
四种常用的触发器，位于Simulink Library中Simulink Extras子库中的Flip Flops模块。
Simulink电力电子仿真模块详细介绍
Simulink电力电子仿真模块详细介绍1、二极管1.1、电路符号和静态伏安特性：1.2、模块图标：1.3、外部接口：二极管模块有2个电气接口和1个输出接口。
2个电气接口（a,k）分别位于二极管的阳极和阴极。
输出接口（m）输出二极管的电流和电压测量值（Iak、Vak），其中电流单位A，电压单位V。
1.4参数设置：（1）Resistance Ron：导通电阻，单位Ω，当电感为0时，电阻不能为0；（2）Inductance Lon：电感，单位H，当电阻为0时，电感不能为0；（3）Forward voltage Vf：正向电压，当二极管正向电压大于Vf后，二极管导通；（4）Initial current Ic：初始电流，通常为0；（5）Snubber resistance Rs：并联缓冲电路的电阻值，设置inf时取消缓冲电阻；（6）Snubber capacitance Cs：缓冲电路电容值，单位F，当电容为0时，取消缓冲电容；设置inf时，缓冲电路为纯电阻性电路；（7）Show measurement port:选中复选框，出现测量输出接线口m，可观测二极管的电流和电压值。
2、晶闸管模块2.1、原理当晶闸管承受正向电压（Vak＞0）且门极有正的触发脉冲（g＞0）时，晶闸管导通。
触发脉冲必须足够宽，才能使阳极电流Iak大于设定的晶闸管擎住电流I1，否则晶闸管任要转向关断。
导通晶闸管阳极电流下降到0，或者承受反向电压时关断。
2.2、电路负荷和静态伏安特性2.3、模块图例详细模块简化模块2.4、外部接口晶闸管模块有2个电气接口，1个输入接口和1个输出接口。
2个电气接口（a，k）分别对应晶闸管的阳极和阴极。
输入接口（g）为门极逻辑信号。
输出接口（m）输出晶闸管的电流和电压测量值（Iak、Vak），其中电流单位为A，电压单位为V。
2.5、参数设置：（1）Resistance Ron：导通电阻，单位Ω，当电感为0时，电阻不能为0；（2）Inductance Lon：电感，单位H，当电阻为0时，电感不能为0；（3）Forward voltage Vf：正向电压，晶闸管的门槛电压Vf；（4）Latching current Il：擎住电流，（简单模块无该选项）；（5）Turn-off time Tq：单位s，它包括阳极电流下降到0的时间和晶闸管正向阻断的时间，（简单模块无该项）；（6）Initial current Ic：初始电流，单位A，当电感值大于0时，可以设置仿真开始晶闸管的初始电流值，通常为0；（7）Snubber resistance Rs：并联缓冲电路的电阻值，设置inf时取消缓冲电阻；（8）Snubber capacitance Cs：缓冲电路电容值，单位F，当电容为0时，取消缓冲电容；设置inf时，缓冲电路为纯电阻性电路；（9）Show measurement port:选中复选框，出现测量输出接线口m，可观测晶闸管的电流和电压值。
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Simulink电力电子仿真模块详细介绍1、二极管1.1、电路符号和静态伏安特性：1.2、模块图标：1.3、外部接口：二极管模块有2个电气接口和1个输出接口。
2个电气接口（a,k）分别位于二极管的阳极和阴极。
输出接口（m）输出二极管的电流和电压测量值（Iak、Vak），其中电流单位A，电压单位V。
1.4参数设置：（1）Resistance Ron：导通电阻，单位Ω，当电感为0时，电阻不能为0；（2）Inductance Lon：电感，单位H，当电阻为0时，电感不能为0；（3）Forward voltage Vf：正向电压，当二极管正向电压大于Vf后，二极管导通；（4）Initial current Ic：初始电流，通常为0；（5）Snubber resistance Rs：并联缓冲电路的电阻值，设置inf时取消缓冲电阻；（6）Snubber capacitance Cs：缓冲电路电容值，单位F，当电容为0时，取消缓冲电容；设置inf时，缓冲电路为纯电阻性电路；（7）Show measurement port:选中复选框，出现测量输出接线口m，可观测二极管的电流和电压值。
2、晶闸管模块2.1、原理当晶闸管承受正向电压（Vak＞0）且门极有正的触发脉冲（g＞0）时，晶闸管导通。
触发脉冲必须足够宽，才能使阳极电流Iak大于设定的晶闸管擎住电流I1，否则晶闸管任要转向关断。
导通晶闸管阳极电流下降到0，或者承受反向电压时关断。
2.2、电路负荷和静态伏安特性2.3、模块图例详细模块简化模块2.4、外部接口晶闸管模块有2个电气接口，1个输入接口和1个输出接口。
2个电气接口（a，k）分别对应晶闸管的阳极和阴极。
输入接口（g）为门极逻辑信号。
输出接口（m）输出晶闸管的电流和电压测量值（Iak、Vak），其中电流单位为A，电压单位为V。
2.5、参数设置：（1）Resistance Ron：导通电阻，单位Ω，当电感为0时，电阻不能为0；（2）Inductance Lon：电感，单位H，当电阻为0时，电感不能为0；（3）Forward voltage Vf：正向电压，晶闸管的门槛电压Vf；（4）Latching current Il：擎住电流，（简单模块无该选项）；（5）Turn-off time Tq：单位s，它包括阳极电流下降到0的时间和晶闸管正向阻断的时间，（简单模块无该项）；（6）Initial current Ic：初始电流，单位A，当电感值大于0时，可以设置仿真开始晶闸管的初始电流值，通常为0；（7）Snubber resistance Rs：并联缓冲电路的电阻值，设置inf时取消缓冲电阻；（8）Snubber capacitance Cs：缓冲电路电容值，单位F，当电容为0时，取消缓冲电容；设置inf时，缓冲电路为纯电阻性电路；（9）Show measurement port:选中复选框，出现测量输出接线口m，可观测晶闸管的电流和电压值。
3、可开断晶闸管模块3.1、原理可开断晶闸管与普通晶闸管一样，GTO可被正的门极信号（g＞0）触发导通，与普通晶闸管的区别是，普通晶闸管导通后，只有等到阳极电流过0时才能关断，而GTO可以在任何时刻通过施加等于0或负的门极信号实现关断。
3.2、电路负荷和开关特性3.3、图标3.4、外部接口GTO有两个电气接口、1个输入接口和1个输出接口。
2个电气接口（a,k）分别对应于可关断晶闸管的阳极和阴极。
输入接口（g）为门输入信号。
输出接口（m）输出GTO的电流和电压测量值（Iak，Vak）。
3.5、参数设置（1）Resistance Ron：导通电阻，单位Ω，当电感为0时，电阻不能为0；（2）Inductance Lon：电感，单位H，当电阻为0时，电感不能为0；（3）Forward voltage Vf：正向电压，GTO的门槛电压Vf；（4）Current 10% fall time Tf:电流减小到10%的下降时间，单位s；（5）Current tail time Ts：单位s，从0.1Imax降到0的时间，单位s（6）Initial current Ic：初始电流，单位A，当电感值大于0时，可以设置GTO仿真开始的初始电流值，通常为0；（7）Snubber resistance Rs：并联缓冲电路的电阻值，设置inf时取消缓冲电阻；（8）Snubber capacitance Cs：缓冲电路电容值，单位F，当电容为0时，取消缓冲电容；设置inf时，缓冲电路为纯电阻性电路；（9）Show measurement port:选中复选框，出现测量输出接线口m，可观测GTO的电流和电压值。
注意点：GTO模块不能被离散化，如需离散化电路，建议蚕蛹通用桥式电路或三电平桥式电路。
4、电力场效应晶体管模块4.1、原理电流场效应晶体管时一种在漏电流大于0时，受栅极信号（g＞0）控制的半导体器件。
它具有开关频率高、导通压降小等特点。
Mosfet模块在门极信号为正（g＞0）且漏极电流大于0时导通，在门极信号为0时关断。
4.2、电路符号及特性4.3、模块图标4.4、外部接口MOSFET模块有2个电气接口、1个输入接口和1个输出接口。
2个电气接口（d，s）分别对应于MOSFET的漏极和源极。
输入接口（g）为栅极控制信号。
输出接口（m）输出MOSFET的电流和电压测量值（Id、Vds），单位分别为A和V。
4.5、参数设置（1）FET resistance Ron：导通电阻，单位Ω（2）internal diode inductance Lon：二极管内部电感，单位H（3）Internal diode resistance Rd：二极管内部电阻，单位Ω（4）Internal diode forward voltage Vf：二极管内部正向电流。
、（5）Initial current Ic:初始电流（6）Snubber resistance Rs：缓冲电路电阻，缓冲电阻值为inf时将取消缓冲电阻（7）Snubber capacitance Cs：缓冲电路电容值，单位F，当电容为0时，取消缓冲电容；设置inf时，缓冲电路为纯电阻性电路；（8）Show measurement port:测量输出端。
注意点：MOSFET模块不能被离散化，如需离散化电路，建议蚕蛹通用桥式电路或三电平桥式电路。
5、绝缘栅极双极性晶体管模块5.1、原理绝缘栅极双极性晶体管（IGBT）是一种受栅极信号控制的半导体器件，具有驱动功率小、开关速度快，通流能力强的特点。
目前已成为中小功率电力电子设备的主导器件。
IGBT模块在集电极—发射极间电压Vcb为正且大于Vf，门极信号为正（g＞0）时导通。
即使集电极—发射极间电压为正，但门极信号为0，IGBT也要断开。
5.2、图标5.3、模块图标5.4、外部接口该模块具有2个电气接口，1个输入接口和1个输出接口。
2个电气接口（C,E）分别对应于IGBT的集电极和发射极，输入接口（g）为门极控制信号，控制IGBT模块通和关断。
输出接口（m）输出IGBT模块的电流和电压测量值（Ic、Vca），单温为A和V。
5.5参数设置（1）Resistance Ron：导通电阻，单位Ω；（2）Inductance Lon：电感；（3）Forward voltage Vf:正向电压、IGBT门槛电压Vf，单位V;（4）Snubber resistance Rs: 缓冲电路电阻，缓冲电阻值为inf时将取消缓冲电阻（5）Snubber capacitance Cs: 缓冲电路电容值，单位F，当电容为0时，取消缓冲电容；设置inf时，缓冲电路为纯电阻性电路；（6）Show measurement port:测量输出端。
单个IGBT模块不能被离散化，但用通用桥模块或三级桥模块构成的IGBT/Dide桥电路可以被离散化。
6、理想开关模块6.1、原理理想开关模块是SIMULINK特设的一种电子开关。
理想开关模块特点是导通和开断受门极控制，开关导通时电流可以双向通过，当门极信号g=0时，无论开关承受正向还是反向电压，开关都要关断，当门极信号g＞0时，无论开关承受正向还是反向电压，开关都导通，在门极触发时开关动作是瞬间完成的。
6.2、电路符号和伏安特性6.3、图标6.4、外部接口理想开关模块有2个电气接口、1个输入接口和1个输出接口。
2个电气接口（1,2）与电路直接连接。
输入接口（g）输入开关导通或关断的控制信号。
输出接口（m）输出理想开关的电流和电压测量值（I12,V12），单位分别为A和V。
6.5、参数设置（1）Internal resistance Ron：内部电阻，单温Ω，不能为0；（2）Initial state（0 for’pen’,1 for’closed’）:初始状态,0为断开，1为导通；（3）Snubber resistance Rs:缓冲电路电阻并联缓冲电路中的电阻值，单位Ω，缓冲电阻为inf时，取消缓冲电阻；（4）Snubber Capacitance Cs：缓冲电路电容，并联缓冲电路中的电容，单位F，缓冲电容值设为0时，取消缓冲电容；缓冲电容值设置为inf时，缓冲电路为纯电阻性电路。
（5）Show mensurement port：测量输出端。
理想开关模块相当于一个电流源，在没有缓冲电路时不能喝电感、电流源串联或直接开路。
7、三电平桥式电路模块7.1、原理Simulink提供的三电平桥式电路模块，单相结构图如下所示，每一相由4个开关设备（Q1A、Q2A、Q3A、Q4A）、4个反向并联的二极管（D1A、D2A、D3A、D4A）和2个箝位二极管（D5A、D6A），所有开关器件均忽略导通时间、下降时间和拖尾时间。
7.2、模块图例7.3、外部接口三电平桥式电路模块有6个电气接口和1个输入接口。
电气接口A、B、C用于连接三相电源或整流变压器的三相输出。
电气接口“﹢”和“﹣”连接直流侧正负极。
箝位中性点N用于外电路的连接。
输入接口（g）用于接入开关设备的触发信号。
7.4、参数设置（1）Number of bridge arms：决定桥的拓扑结构，可选1、2、3三种桥臂数；（2）Snubber resistance Rs (Ohms)：并联缓冲电路电阻，设置inf，表示取消缓冲电阻；（3）Snubber capacitance Cs (F)：缓冲电路电容，设置0时表示取消缓冲电路电容，设置inf时，表示电路为纯电阻性电路；（4）Power Electronic device：电力电子开关，下拉框，可选择三电平桥式电路中的电力电子开关种类，有4种可供选择，即GTO-Diode、Mosfet-Diode、IGBT-Diode和理想开关。