【導讀】真技術(shù)研究和比較各種電力電子變流電路。人類社會生產(chǎn)生活發(fā)生了巨大變化?，F(xiàn)代計算機仿真技術(shù)為電力電子電路和系統(tǒng)的分析提供了嶄新的。方法，可以使復雜的電力電子電路系統(tǒng)的分析和設(shè)計變得更加容易和有效。件，可以用于電力電子電路和電力拖動控制系統(tǒng)的仿真。

　　

【正文】 inf，并在參數(shù)頁最后的測量選擇中選擇“ voltage and current” ,這樣負載 R 的電壓和電流可以通過多路測量器觀測。如圖 44 圖 44 RLC 參數(shù)設(shè)置 ：基于 MATLAB 的電力電子技術(shù)仿真實驗設(shè)計 第 20 頁 共 36 頁 （ 4）晶閘管觸發(fā)采用簡單的脈沖發(fā)生器來產(chǎn)生，脈沖發(fā)生器周期 T必須和交流電源 u2 同步。晶閘管的控制角α以脈沖的延遲時間 t 來表示 t=α T/360176。，其中α為控 制角， T=1/f,f 為交流電源頻率。α =30176。時的脈沖發(fā)生器參數(shù)設(shè)置如下表 12 項目 脈沖發(fā)生器 1 脈沖發(fā)生器 2 Pulse type Timebased Timebased Amplitude 1 1 Period Pulse width Phase delay 表 12脈沖發(fā)生器參數(shù)設(shè)置 模型仿真前設(shè)置仿真參數(shù)主要包括：開始時間，終止時間，仿真類型，以及相對誤差，絕對誤差。 步長大小要適中一般選可變步長（ variablestep），仿真數(shù)值計算方法可選 ode15， ode23， ode45 等，這里仿真數(shù)值計算方法選擇了 ode45，仿真時間為 。如圖 45 圖 45 模型仿真參數(shù)設(shè)置 開始仿真，在仿真計算完成后即可通過示波器來觀察仿真結(jié)果： （ 1）電阻負載時的仿真波形。 如圖 46 為仿真時間中電源 u2的波形 武漢科技大學中南分校 2020 屆畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 21 頁 共 36 頁 圖 46 電源電壓 u2波形 如圖 47 上部分和下部分分別為α =30176。， R 的值為 2Ω時負載二點電壓和通過負載的電流波形。 圖 47 α =30176。時負載電阻兩端 電壓和電流波形 該電壓和電流都是脈動的直流，反應(yīng)了電源的交流電經(jīng)過整流后形成為了直流電，實現(xiàn)了整流。因為是電阻負載，整流后的電壓和電流波形相同，但是縱坐標的標尺不同，電壓的幅值 Um=311V,電流的幅值 I=155A，與計算結(jié)果 Im=Um/R 相同。 如圖 48 下部分和上部分分別為晶閘管 VT1 兩端的電壓和通過晶閘管 VT1 的電流波形。 ：基于 MATLAB 的電力電子技術(shù)仿真實驗設(shè)計 第 22 頁 共 36 頁 圖 48 α =30176。時 VT1 兩端的電壓和電流波形 通過晶閘管的電流僅是負載的一半，只有半個周期內(nèi)有電流通過晶閘管 VT1。并且通過比較可以看到晶閘管導通時晶閘管兩段電壓為零，在 4 個晶閘管都不導通時（ ~,~ 區(qū)間），每個晶閘管承受 u2/2 電壓，且晶閘管承受的最好反向電壓為電源電壓的峰值 311V，根據(jù)該電壓和電流可以選擇晶閘管的額定參數(shù)。 如果要觀察在其他控制角下，整流器的工作情況，只需修改脈沖觸發(fā)器的延遲時間，重新啟動仿真即可，在α =60176。如圖 49 圖 410。 圖 49α =60176。負載電阻兩端的電壓波形和電流波形 武漢科技大學中南分校 2020 屆畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 23 頁 共 36 頁 圖 410 α =60176。晶閘管的電壓波形和電流波形 （ 2）電阻電感負載時的仿真。如果要研究電感性負載時整流器的工作狀況，只 需要重新設(shè)置負載參數(shù)，設(shè) RL 負載， R的值為 2Ω， L的值為 ，再次啟動仿真。如圖 411 圖 412 電感中電流在啟動時有一上升過程（圖 411 下部分），一個周期后進入穩(wěn)態(tài)，電流是連續(xù)的，對應(yīng)的電壓波形出現(xiàn)負半周（圖 411上部分），使整流平均電壓較純電阻負載時減小。 圖 411 α =60176。負載電感兩端的電壓波形和電流波形 圖 412 α =60176。電感負載整流器晶閘管的電壓波形和電流波形 ：基于 MATLAB 的電力電子技術(shù)仿真實驗設(shè)計 第 24 頁 共 36 頁 通過 節(jié)對單相橋式全控整流電路仿真實驗的詳細描述，理解了 Matlab實驗工具的使用，本課題以下章節(jié)對相關(guān)的 電力電子實驗進行仿真。 167。 兩電平三相 PWM 電壓 逆變 器 該系統(tǒng)主要由兩個獨立的電路說明兩個兩電平三相的 PWM 電壓源逆變器。 每個 PWM 電壓源逆變器輸入為一個通過三相變壓器二次側(cè)得到的交流電，變壓器數(shù)據(jù)為： 1kw,208V/ rms 500 var 60Hz。 電路中所有轉(zhuǎn)換器屬于開環(huán)控制，其中 PWM 發(fā)生器是屬于離散模塊的，這個模塊可在離散控制模塊庫中查找。 這兩個電路使用相同的直流電壓 (Vdc = 400V)、載波頻率 (1080 赫茲 )、調(diào)制指數(shù) (m = )與生成頻率 (f = 60 赫茲 )。 采用變 壓器漏電感和負載電容進行諧波濾波。 這兩個電路是 : 三相、兩電平轉(zhuǎn)換器 (單 /三橋臂，六開關(guān)器件 )。 三相、兩級轉(zhuǎn)換器 (雙 /三橋臂，十二開關(guān)器件的 H 型結(jié)構(gòu) ) 武漢科技大學中南分校 2020 屆畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 25 頁 共 36 頁 圖 420 仿真圖 圖 421 示波器 1 ：基于 MATLAB 的電力電子技術(shù)仿真實驗設(shè)計 第 26 頁 共 36 頁 圖 422 示波器 2 167。 PWM 整流器仿真 電路仿真一個 60赫茲電壓源通過一個交 直 交變換器輸出給 50赫茲 ,50千瓦負載。 由六脈沖二極管橋產(chǎn)生 600伏特、 60赫茲的電壓，用 IGBT構(gòu)成的兩級逆變產(chǎn)生直流電壓，其中 IGBT逆變采用脈寬調(diào)制 (PWM)，其載波頻率為 2千赫茲 。 圖 423 仿真圖 武漢科技大學中南分校 2020 屆畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 27 頁 共 36 頁 圖 424 示波器 1 圖 425 示波器 2 ：基于 MATLAB 的電力電子技術(shù)仿真實驗設(shè)計 第 28 頁 共 36 頁 167。 GTO 閘流體轉(zhuǎn)換器仿真 通過 GTO 連接成一個基本的極化緩沖器電路 (Ds,Rs 和 Cs)。緩沖器中的寄生電感 Ls 的對系統(tǒng)的影響也應(yīng)該考慮在內(nèi)。操作頻率是 1千赫和有效周期是 60%。 圖 426 仿真圖 圖 427 示波器 1 武漢科技大學中南分校 2020 屆畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 29 頁 共 36 頁 圖 428 示波器 2 167。 三相交流電源經(jīng)電感后進行三相整流，整流電力電子器件采用二極管，進行不控整流，負載 10歐姆電阻。整流的電流是由一個 200mH 的電感過濾。 二極管與 RC回路并聯(lián)。 Diode2 和 Diode3 的測量輸出是用來觀察的二極管的電壓和電流。 圖 429仿真圖 ：基于 MATLAB 的電力電子技術(shù)仿真實驗設(shè)計 第 30 頁 共 36 頁 圖 430示波器顯示波形 武漢科技大學中南分校 2020 屆畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 31 頁 共 36 頁 結(jié)論 通過這個課題學習 MATLAB 軟件的基本知識和使用技巧，熟練應(yīng)用在電力電子技術(shù)中的建模與仿真。運用 MATLAB 對電力電子電路進行仿真，研究和設(shè)計電力電子變流電路，對電力電子變流電路進行仿真研究，對各種電力電子變流電路進行研究比較，加深了對電力電子知識的認識。通過老師與文獻的幫助，掌握 MATLAB軟件，會了一些簡單的操作與應(yīng)用。這次畢業(yè)設(shè)計讓我受益匪淺。 ：基于 MATLAB 的電力電子技術(shù)仿真實驗設(shè)計 第 32 頁 共 36 頁 致謝 本論文是在 唐穗欣 老師的悉心指導下完成的。 整個 過程中的每個階段都得到了老師細心的指導。在 建模仿真 程序調(diào)試過程中，給與了我巨大的幫助，每當我面對 問題 不知所措的時候，都會給與我適時的點撥，令我受益匪淺，在 這一 過程中教會了我許多解決問題的方法，也讓我學到了嚴謹?shù)闹螌W作風和鍥而不舍的學習精神。我衷心感謝 唐穗欣 老師對我的幫助。 通過畢業(yè)設(shè)計的學習可以綜合理解大學期間所學的各種專業(yè)課程，對不同范圍的知識有了更加融會貫通的認識 ,提升了專業(yè)素養(yǎng)，同時也學會了應(yīng)當如何面對，真正做到了在實踐中 學習和總結(jié) 。 武漢科技大學中南分校 2020 屆畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 33 頁 共 36 頁 參考文獻 [1] 洪乃剛 .電力電子和電力拖動控制系統(tǒng)的 MATLAB 仿真 .機械工業(yè)出版社， 2020. [2] 李維波 .MATLAB 在電器工程中的應(yīng)用 .中國電力出版社， 2020. [3] 王正林 .MATLAB/Simulink 與控制系統(tǒng)仿真 .電子工業(yè)出版社 2020. [4] 陳桂明 .應(yīng)用 MATLAB 建模與仿真 .機械工業(yè)出版社 .2020. [5] 張葛祥，李娜 .MATLAB 仿真技術(shù)與應(yīng)用 .清華大學出版社 .2020 [6] 工兆安等。電力電子技術(shù) [M]。北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [7] 張 平 .MATLAB 基礎(chǔ)與應(yīng)用簡明教程 [M].北京：北京航空航天大學出版社， 2020 [8] 飛思科技產(chǎn)品研發(fā)中心編 . 應(yīng)用接口編程 .電子工業(yè)出版社， 2020 [9] 張森、張正亮編 .MATLAB 仿真技術(shù)與實例應(yīng)用教程 [M].機械工業(yè)出版社 .2020 [10] 周淵深主編 .電力電子技術(shù)與 MATLAB 仿真 [M].北京：中國電力出版社， 2020 [11] 應(yīng)建平主編 .電力電子技術(shù)基礎(chǔ)。北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [12](美 )鮑斯著，朱仁初等譯 .電力電子學與交流傳動 .西安交通大學出版社 , 2020 [13] 陳治明 .電力電子器件基礎(chǔ) .北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [14] 趙良炳 .現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ)。北京：清華大學出版社， 1995 [15] 趙可斌，陳國雄 .電力電子交流技術(shù) .上海：上海交通大學出版社， 2020