南航研究生MATLAB实验报告

南京航空航天大学研究生实验报告

项目名称：MATLAB仿真技术与应用

学生姓名：__XXX____

班级学号：__XXX____

学科名称：__XXX____

201年月日

综合实验二基于MATLAB的电力仿真技术的综合实验

一、实验目的

1.熟悉和运用MATLAB进行电子电路仿真；

2.掌握和应用电力系统仿真模块集psb；了解电路建模的方式进行模型绘制，在simulink下进行仿真分析。

二、实验的基本要求

如下图所示，假设U=20V，C=40uF，R1=R2=50K，当t=0s时，闭合开关S1，在t=0.1s时，闭合开关S2。设Uc的初始状态Uc（0）=0。要求：

1、试求电容上的电压Uc以及R上的电压Ur，用示波器将两个电压的波形显示出来；

2、采集0~50ms以内的两种电压的值（每个0.1ms采集一个点）并采用MATLAB 的图形功能将其显示，比较示波器的显示图形与软件显示图形的差异。

三、实验步骤

（一）选取模块

在命令窗口中输入powerlib将打开电力系统的工具箱

然后再进行模块的选取

1、电源的选取

选取直流电源将电压值设为20V

2、电阻的选取

选择Parallel RLC Branch ,将Branch type选为R，将R设为50000如下图所示

3、电容的选取

选择Parallel RLC Branch，将Branch type选为C，将C设为4e-6

4、控制开关的选取

选择breaker,并将其Rs，Cs设为inf

5、控制信号的选取

选择step 并分别将step time设为0和0.1如下图所示

6、电压表的选取

7、示波器的选取

将示波器设为两个输入，如下图所示

（二）连接各模块

连接如图所示：

（三）进行仿真

用示波器观察图形，设置坐标轴如下图所示

观察波形

四、结果分析

从示波器上观察VC 的波形，在t=0.1s 之后波形发生了变化，在t=0到0.1s 时V e Uc t )1(205--=;从而在0.1s 之后V e Uc t )1(205--=；从示波器上观察VR 的波形，在t=0.1s 之前其值为0；在t=0.1s 之后开始衰减，符合理论计算，S2闭合后电压()V e Ur t 1.01014.12--=。

五、采集数据用软件显示

选择Simulink 窗口的Simulation 中的configuration parameters 命令，

将step time 改为0.05s,用两个示波器分别采样VC 和VR ，并将示波器的parameters 中的history 设置为save data to workspace,且将变量名设置为VC,VR 如下图所示：

进行仿真时就会把数据存到workplace,然后画图即可。程序代码如下：figure(1)

subplot(211)

plot(VC)

title('VC')

xlabel('time')

ylabel('V')

subplot(212)

plot(VR)

title('VR')

xlabel('time')

ylabel('V')

示波器显示50ms图形如下：

比较可发现两显示图形并不完全相同，这是采样点选取数量不同造成的，不过其误差在允许的范围之内满足要求。

六、总结

在本科阶段已经学习了MATLAB，不过并没有学习其中的电力仿真应用，这次陈老师给我上的课程算是一次系统的讲授，也为我以后进行控制系统的仿真应用打下了基础。最后非常感谢陈老师的辛勤讲授。

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