matlab电路仿真

Matlab电路仿真软件包-simpowersystems

1.入门

1.1.SymPowerSystem是什么

1.1.1.介绍

在Matlab提供的simulink仿真环境下，与其他建模产品结合在一起，用于对电子、机械系统进行建模。要学会使用SymPowerSystem，应首先学会使用Simulink仿真。

1.1.

2.设计中的仿真的作用（略）

1.1.3.SymPowerSystem仿真库

你可迅速将SymPowerSystem投入使用。该库包含了许多典型的功率设备模型，例如，变压器、导线、机械、能源电子等。这些仿真模型来源于产品手册，基于工程实际。

SymPowerSystem包含一个主要的库：powerlib。powerlib库显示了所有包含的模块和模块名称。

1.1.4.SymPowerSystem中的非线性模块（略）

1.1.5.仿真时需要的环境：

Maltab 和Simulink

1.2.如何使用该指南

1.2.1.对于新用户

将学会如下知识和技能：

（1）使用该库创建和仿真电子电路模型

（2）将一个电子电路于simulink模块连接在一起

（3）分析电子电路的稳定状态和频率响应

（4）离散化模型，以便加快仿真速度

（5）使用矢量图仿真方法

（6）构建自定义的非线性仿真模型

1.2.2.对于经验丰富的模块用户（略）

1.2.3.所有用户（略）

1.3.创建和仿真简单的电路

1.3.1.介绍

SymPowerSystem允许你对包含线性或非线性的电子电路进行建模和仿真。在本章节中，您将学习到：

（1）浏览SymPowerSystems的powerlib库

（2）如何利用SymPowerSystem创建一个简单的电路

（3）如何将电路与simulink模块互联。

下述电路是即将创建的电路：

图1 要建模和仿真的电路

1.3.

2.使用powerlib创建电路

（1）使用如下命令打开powerlib：

powerlib

（2）从powerlib的文件菜单下，允许“新建”菜单命令，新建一个空白电路稳定，存为：circurt1

（3）打开Electrical Sources库，复制其中的AC Voltage Source模块到circuit1中

（4）双击AC Voltage Source，打开其属性设置对话框，按图1所示进行设置

（5）改模块的名称为“Vs”

（6）将elements库中的Parallel RLC Branch模块复制到circuit1中，按图1进行参数设置

（7）用同样的方法加入其他模块到电路中

（8）注意加入的传输线模块：传输线模块模型图如下（这是一段模型，一条导线通常有若干段，每一段参数都一样，如图1所示）：

该模型是对参数分布一致的传输线的模拟。它能传输的电信号最大频率近似为：

fmax=Nv/(8l)

其中，N---PI节数，

v---导线传输速度，v=1/(sqrt(L*C))

l----导线长度。

关于Series RLC Load模块：

描述该模块的有如下参数：

normal voltage Vn(Vms):额定电压（有效值）

normal frequency(Hz):额定频率

active power（w）：有效功率（有功功率）1

Inductive reactive power QL：感性无功功率

Capacitive reactive power QC：容性无功功率

（9）加一个电压测量模块（Voltage mesure block）到电路中，该模块位于mesurements 库中

然后将simulink中的scope模块添加到电路中，并将其与电压测量模块互联。

1.3.3.将电子电路与simulink连接起来

电压测量模块（Voltage mesure block）是SymPowerSystem模块与simulink模块直接的接口。对于上面的例子，你实现了一种从电路到simulink信号的接口。电压测量模块将电压转换成simulink信号。

类似的，电流测量模块（current mesure block）能将电流转换为simulink信号。

你也可以将simulink信号连接到电路中，例如，你也可以将受控电压源加入到电路中。如图2所示。

1电阻消耗的功率

图2

1.3.4.测量电压和电流

电压测量模块和电流测量模块有方向规定，标+为正向，规定的方向是从正到负，若电压值或电流值为+，则表示他们的方向与规定方向相同，否则，相反。

万用表模块（multimeter）则没有事先规定的方向，它是根据仿真结果仿真后才显示方向的。可以通过如下命令了解方向：

get_param(gcb,'Orientation')

1.3.5.连接电容和电感的基本原则

（1）理想电压源不能与纯电容并联

（2）理想电流源不能与纯电感串联。

违反上述原则，电路将无法仿真。必须修正。方法是在电容旁串联一个小电阻或在纯电感两端并联一个大电阻。

1.3.6.使用powergui模块仿真simpowersystem

模型

powergui模块对于任何包含simpowersystems模块的simulink模型的仿真是必须的。他用于存储等价的simulink电路，这些电路用来表示simpowersystem模块的状态方程。当您在仿真中使用该模型，应遵循以下原则：

将powergui模块置于仿真图的顶层用以优化性能。然而，你也可以把它置于任何需要的地方。例如，在一个子系统中。这不会影响系统功能；