【正文】 m blockset/power electronics/thyristor RLC 串聯(lián)電路 Power system blockset/elements/series RLC branch 脈沖發(fā)生器 Simulink/source/pulse generator 中國石油大學(xué) （華東） 本科畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 20 中性節(jié)點 Power system blockset/connectors/neutral （ 3） 將器件建立系統(tǒng)模型圖如下 圖 32 單相半波可控整流電路 模型 2. 仿真參數(shù)的設(shè)置 電源電壓為 220V(有效值 )、頻率 50Hz，晶閘管參數(shù)為默認(rèn)值；選擇仿真終止時間為 ，采用變步長算法 ode23tb(stiff／ TR． BDF2)。 switch val case 1 open a case 2 open abb case 3 open ab end 中國石油大學(xué) （華東） 本科畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 19 第 3 章 整流電路的仿真 整流電路 ： 出現(xiàn)最早的電力電子電路，將交 流電變?yōu)橹绷麟?，電路形式多種多樣，本章主要對單相和三相整流電路進(jìn)行模擬 方針 ，并對其波形進(jìn)行分析 [4]。為了實現(xiàn)程序的功能，還需要在運行程序前編寫一些代碼，完成程序中變量的賦值、輸入輸出、計算及繪圖等工作。 （ 3） 設(shè)計控件的屬性 。 2． 幾何排列工具 (Alignment Tool)調(diào)整各對象相互之間的幾何關(guān)系和位置 3． 屬性編輯器 (Property Inspector)查詢并設(shè)置屬性值 4． 對象瀏覽器 Object Browser)用于 獲得當(dāng)前 MATLAB 圖形用戶中國石油大學(xué) （華東） 本科畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 17 界面程序中所有的全部對象信息，對象的類型，同時顯示控件的名稱和標(biāo)識，在控件上雙擊鼠標(biāo)可以打開該控件的屬性編輯器。 兩大類控件對象屬性： 第一類是所有控件對象都具有的公共屬性，第二類是控件對象作為圖形對象所具有的屬性。 （ 9） 列表框 (List Boxes)：在其中定義一系列可供選擇的字符串。 （ 5） 文本編輯器 (Editable Texts)：用來使用鍵盤輸入字符串的值，中國石油大學(xué) （華東） 本科畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 16 可以對編輯框中的內(nèi)容進(jìn)行編輯、刪除和替換等操作 。 （ 1） 按 鈕 (Push Buttons)： 執(zhí)行某種預(yù)定的功能或操作。 2． 控件 對象的 描述 (Description of controller object) MATLAB 中的控件大致可分為兩種，一種為動作控件，鼠標(biāo)點擊這些控件時會產(chǎn)生相應(yīng)的響應(yīng)。 中國石油大學(xué) （華東） 本科畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 15 MATLAB 的 GUI 程序設(shè)計 GUI(Graphical User Interfaces):由各種圖形對象組成的用戶界面，在這種用戶界面下，用戶的命令和對程序的控制是通過“選擇”各種圖形對象來實現(xiàn)的。如果它被設(shè)成了 auto，那么simulink 為每一個狀態(tài)設(shè)置初始絕對誤差為 1e6。一般建議對于仿真時間不超過 15s 的采用默認(rèn)值即可，對于超過 15s 的每秒至少保證 5個采樣點，對于超過 100s 的，每秒至少保證 3 個采樣點。 m) ode1：歐拉法。 i) ode5：缺省值，是 ode45 的固定步長版本，適用于大多數(shù)連續(xù)或離散系統(tǒng)，不適用于剛性系統(tǒng)。這種解法器適用于求解適度 stiff 的問題而用戶又需要一個無數(shù)字振蕩的解法器的情況。適用于剛性系統(tǒng)，當(dāng)用戶估計要解決的問題是比較困難的，或者不能使用 ode45，或者即使使用效果也不好，就可以用 ode15s。 c) ode113：是一種階數(shù)可變的解法器，它在誤差容許要求嚴(yán)格的情況下通常比 ode45 有效。它是單步解法器，也就是，在計算y(tn)時，它僅需要最近處理時刻的結(jié)果 y(tn1)。固定步長模式在仿真 過程中提供固定的步長，不提供誤差控制和過零檢測。一般仿真開始時間設(shè)為 0，而結(jié)束時間視不同的因素而選擇。 Workspace I/O 頁，作用是管理模型從 MATLAB 工作空間的輸入和對它的輸出。 SIMULINK 仿真的運行 構(gòu)建好一個系統(tǒng)的模型之后，接下來的事情就是運行模型，得出仿真結(jié)果。也可以通過選中線，然后打開 Edit 菜單下的 Signal Properties 進(jìn)行設(shè)定，其中 signal name 屬性的作用是標(biāo)明信號的名稱，設(shè)置這個名稱反映在模型上的直接效果就是與該信號有關(guān)的端口相連的所有直線附近都會出現(xiàn)寫有信號名稱的標(biāo)簽。所畫的線可以改變粗細(xì)、設(shè)定標(biāo)簽，也可以把線折彎、分支。缺省情況下，大多數(shù)模塊的輸出都為標(biāo)量信號，對于輸入信號，模塊都具有一種 “ 智能 ” 的識別功能，能自動進(jìn)行匹配。 （ 9） 屬性設(shè)定：選中模塊，打開 Edit 菜單的 Block Properties 可以對模塊進(jìn)行屬性設(shè)定。 （ 7） 顏色設(shè)定： Format 菜單中的 Foreground Color 可以改變模塊的前景顏色， Background Color 可以改變模塊的背景顏色；而模型窗口的顏色可以通過 Screen Color 來改變。 （ 5） 改變大?。哼x中模塊，對模塊出現(xiàn)的 4 個黑色標(biāo)記進(jìn)行拖曳即可。也可以用鼠標(biāo)選取某區(qū)域，再按 Delete 鍵就可以把該區(qū)域中的所有模塊和線等全部刪除。若要脫 離線而移動，可按住 shift 鍵，再進(jìn)行拖曳。 1． 模塊庫中的模塊可以直接用鼠標(biāo)進(jìn)行拖曳（選中模塊，按住鼠標(biāo)左鍵不放）而放到模型窗口中進(jìn)行處理。 2． 模型的特點 （ 1） 在 SIMULINK 里提供了許多如 Scope 的接收器模塊，這使得用SIMULNK 進(jìn)行仿真具有像做實驗一般的圖形化顯示效果。 （ 6） Powerlib 擴展庫 擴展模塊組包含了上述各個模塊組中的各個附加子模塊組用 戶可以根中國石油大學(xué) （華東） 本科畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 9 據(jù)自己的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖使用 POWERLIB和 SLMULINK中相應(yīng)的模型來組成仿真的電路模型。 （ 4）接線設(shè)備模型 這一部分包括一些電力系統(tǒng)中常用的接線設(shè)備。 （ 2）電力電子設(shè)備模型 此部分含有二極管（ Diode)、 GT0、理想開關(guān) (Ideal Switch)、 MOS 管(Mosfet)、可控晶閘管 (Thyristor)的仿真模型。這些模塊庫包含了大多數(shù)常用電力系統(tǒng)元件的模塊。 SIMULINK 的模塊庫介紹 整個 Simulink模塊庫是由各個模塊組構(gòu)成， 標(biāo)準(zhǔn)的 Simulink模塊 庫 中，包括 ： 信號源模塊組 (Source)、儀器儀表模塊組 (Sinks)、連續(xù)模塊組( Continuous)、離散模塊組 (Discrete)、數(shù)學(xué)運算模塊組 (Math)、非線性模塊組 (Nonlinear)、函數(shù)與表格模塊組 (Functionamp。 3. Simulink 可以仿真線性和非線性系統(tǒng)，并能創(chuàng)建連續(xù)時間、離散時間或二者混合的系統(tǒng)。 1． 所謂模型化圖形輸入是指 SIMULINK 提供了一些按功能分類的基本的系統(tǒng)模塊，用戶只需要知道這些模塊的輸入輸出及模塊的功能，而不必考察模塊內(nèi)部是如何實現(xiàn)的，通過對這些基本模塊的調(diào)用，再將它們連接起來就可以構(gòu)成所需要的系統(tǒng)模型（以 .mdl 文件進(jìn)行存取）， 進(jìn)而進(jìn)行仿真與分析。 用 Add Folder? 按鈕可以將某一目錄加入搜索路徑，選擇 Add with Subfolder? 按鈕可將選中目錄的子目錄也包括在搜索路徑中。 中國石油大學(xué) （華東） 本科畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 6 6．啟動平臺： (Launch Pad) 幫助用戶方便地打開和調(diào)用 MATLAB 的各種程序、函數(shù)和幫助文件。只有在當(dāng)前目錄或搜索路徑下的文件及函數(shù)可以被運行或調(diào)用。 為了對變量的內(nèi)容進(jìn)行觀察、編輯與修改，可以用三種方法打開 內(nèi)存數(shù)組編輯器 。 用于輸入 MATLAB 命令、函數(shù)、數(shù)組、表達(dá)式等信息，并顯示圖形以外的所有計算結(jié)果。 MATLAB 的系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 (System Developing Environment) 1．操作桌面 (Operating Desktop) （ 1）桌面布局： 6 個窗口 命令窗口 （ Commend Window） 、 工作空間窗口 （ Workspace） 、 當(dāng)前目錄瀏覽器（ Current Directory ） 、 命令歷史窗口 （ Commend History ） 、 啟動平臺 （ Launch Pad） 、 幫助窗口（ Help） 、 M 文件優(yōu)化器（ Profiler） 。 可以 對各種圖形對象進(jìn)行更為細(xì)膩的修飾和控制。 polyfun 插 值 ，多項式。 中國石油大學(xué) （華東） 本科畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 4 elfun 初步的數(shù)學(xué)函數(shù)。 MATLAB 的主要組成部分 MATLAB 系統(tǒng)由 5個 主要的部分構(gòu)成： (1) 開發(fā)環(huán)境 (Development Environment)： 微 MATLAB 用戶或程序編制員提供的一套應(yīng)用工具和設(shè)施。在歐美等國家的高校， MATLAB 已成為線性代數(shù)、自動控制理論、數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)字信號處理、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學(xué)工具。 通過對本課題的研究最終能夠熟悉并掌握 Matlab /Simulink 的應(yīng)用環(huán)境，熟練應(yīng)用 Simulink 模塊庫中模塊建立電力電子電路的系統(tǒng)仿真模型，設(shè)定系統(tǒng)仿真參數(shù)，進(jìn)行系統(tǒng)仿真。這里主要研究兩種常用的無中線星形聯(lián)結(jié)和支路控制三角形聯(lián)結(jié)線路，建立其 Simulink 模型，分別對其電阻負(fù)載和電感負(fù)載在不同觸發(fā)角度時進(jìn)行仿真，分析其仿真波形。 現(xiàn)將 仿真的 主要 內(nèi)容 加以介紹： 單相整流電路和三相整流電路主要研究其半波可控和橋式全控整流電路，分別建立其 Simulink 仿真模型 ， 進(jìn)行系統(tǒng)仿真，對 其 仿真波形進(jìn)行對比分析，并與理論結(jié)果進(jìn)行對比。但是用其它計算機高級語言 (如 C語言， BASIC 語言或仿真語言 )編程實現(xiàn)，對電力變流電路來說，由于大功率開關(guān)器件開關(guān)轉(zhuǎn)換電流換相動態(tài)過程十分復(fù)雜，過渡過程一個接一個，一個未完，新的一個又開始了要分析輸出電壓、電流 (帶感性負(fù)載時 )波形，特別是如大功率開關(guān)管關(guān)斷時承受的尖峰電壓大小形狀，即阻容保護(hù)電路的保護(hù)效果如何，就要建立等效電路的數(shù)學(xué)模型。44 中國石油大學(xué) （華東） 本科畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 1 第 1 章 前 言 MATLAB/SIMULINK 仿真的目的與意義 在電力電子電路如變流裝置的設(shè)計過程中， 需要對設(shè)計出來的初步方案(電路 )及有關(guān)元件參數(shù)選擇是否 合理，效果如何進(jìn)行驗證。42 致謝 15 控 件 對 象 及 屬性 1 本 課 題 的 研 究 意義 1 本 課 題 的 研 究 內(nèi)容 1 MATLAB/SIMULINK 仿 真 的 目 的 與 意義 Chopper circuit。 本研究還設(shè)計并建立了圖形用戶界面（ GUI），以方便打開各個仿真模型。 中國石油大學(xué)（華東）畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于 Matlab/Simulink 的電力 變換電路仿真 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 2020 年 6 月 20 日 中國石油大學(xué) （華東） 本科畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 摘 要 MATLAB 是一種科學(xué)計算軟件， 它是 一種以矩陣為基礎(chǔ)的交互式程序計算語言。證實了該方法的簡便直觀、高效快捷和真實準(zhǔn)確性。 Simulation Rectifier circuit。3 MATLAB 介紹 3