【正文】 點(diǎn)。SIMULINK允許用戶定制和創(chuàng)建自己的模塊。 SIMULINK模塊庫內(nèi)資源相當(dāng)豐富，基本模塊庫包括連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)非線性系統(tǒng)、信號與函數(shù)、輸入模塊、接收模塊等等，使用方便。由基本模塊又形成了其它的一些專用庫，MATLAB中提到的工具箱，很多在SIMULINK中都形成了專用模塊庫，仿真起來簡單快捷，尤其是其中的電氣系統(tǒng)模塊庫(Power System Blockser)，可以使直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真變得容易。在建成模型結(jié)構(gòu)后，就可以啟動系統(tǒng)仿真功能來分析系統(tǒng)的動態(tài)特性。啟動仿真后，SIMULINK通過鼠標(biāo)操作就可以實(shí)現(xiàn)在線修改參數(shù)、改變仿真算法、暫停/繼續(xù)或停止仿真，不需其它復(fù)雜的操作。 SIMULINK提供了幾乎所有的仿真過程中常用的算法，為我們應(yīng)用提供了極大的方便。如果模型全部是離散的，定步長和變步長都采用Discrete算法，如果含有連續(xù)狀態(tài)，對于定步長和變步長供選擇的算法是不同的，下面將其中常用的算法簡要說明一下。1） 變步長解法ode45: RungeKutta四、五階算法，是SIMULINK默認(rèn)算法。ode23: RungeKutta二、三階算法。ode113:可變階次的Adams算法。odel5s:可變階次的NDF:算法，是次ode45該選的方法。ode23t:采用自由內(nèi)插法實(shí)現(xiàn)的梯形法。odes:定步長的ode45解法。ode4:四階Runge Kutta算法。ode3:定步長的ode23解法。odel:歐拉法。選擇仿真算法時要考慮如下幾個因素：精度，求解速度，能否自啟動，執(zhí)行時間。本文所建的系統(tǒng)是含有一個微分方程的非線性系統(tǒng)，可以選用SIMULINK中的各種算法進(jìn)行仿真。本文中所建的系統(tǒng)相對復(fù)雜許多，如選用ode45算法，執(zhí)行速度相當(dāng)慢，為了加快運(yùn)行速度，選用了定步長的odes算法，選用這種算法還有一種考慮，那就是在真實(shí)系統(tǒng)中，開關(guān)元件有最小開關(guān)時間的限制，在模型中采用定步長的算法，可以解決這一問題。 常用電力電子電路仿真結(jié)果及分析仿真并觀察結(jié)果。設(shè)置的仿真參數(shù)如下：，數(shù)值算法采用0de15。仿真參數(shù)設(shè)置完成后即可啟動仿真，得到的仿真結(jié)果。將圖521所示的三相電壓波形與圖522和523電壓和電流波形相比較。整流后的電壓是直流，而且波形與三相輸入電壓波形相對應(yīng)。整流電壓平均值（見圖524）與計算值Ud=*220* cos30= 相符。因?yàn)槭秦?fù)載是純電阻，整流后的電壓和電流波形相同，但Y軸坐標(biāo)不同。圖525圖527示分別是整流器交流側(cè)的電流波形。改變控制角可以改變在不同控制角在不同控制角下整流器的工作情況。圖521 三相電壓波形圖 圖522 整流輸出的電流波形圖 圖523 整流輸出的電壓波形圖圖524 整流輸出電壓平均值 圖525 整流變壓器二次側(cè)A相電流波圖525 整流變壓器二次側(cè)A相電流波 斬波電路的仿真結(jié)果及分析 降壓斬波電路的仿真結(jié)果及分析IGBT的開關(guān)頻率為5khz。占空比為5。圖528所示為二極管兩端的電壓，從圖中可以看到，在二極管導(dǎo)通的瞬間由于電感di/dt作用使二極管兩端電壓出現(xiàn)尖峰。圖522b所示為電阻兩端的變換器輸出電壓的波形。，從圖中可以看到在IGBT關(guān)斷時，電感電流經(jīng)電阻負(fù)載和二極管形成環(huán)路，使電阻兩端波形連續(xù)，但是電壓的波動很大，增大電感可以減少輸出電壓的脈動，但是要增加電感的體積。一般既要減少輸出電壓的脈動又要使電感不太大，可以采取的措施是提高斬波頻率和采用電容濾波。圖528 二極管兩端電壓圖529 降壓變流器輸出電壓圖5210 IGBT電流5211 二極管電流 升壓斬波電路的仿真結(jié)果及分析觀察仿真結(jié)果，從圖5213圖可見，選擇的參數(shù)已能滿足要求，輸出電壓達(dá)到400V。如果需要進(jìn)一步減少輸出電壓波動，可以提高脈沖發(fā)生器產(chǎn)生脈沖的周期，并選擇多組LC參數(shù)比較以得到更滿意的結(jié)果圖5212 IGBT兩端電壓波形圖5213 輸出電壓波形 逆變電路的仿真結(jié)果及分析對多功能橋設(shè)為三相橋臂，三相在輸出端，開關(guān)器件選擇了IGBT。并且在測量中選擇了電壓和電流，這是為便于通過多路測量器觀測IGBT承受的電壓和電流，為選擇IGBT參數(shù)提供依據(jù)。IGBT的驅(qū)動信號由PWM信號發(fā)生器產(chǎn)生，在發(fā)生器對話框中，選擇了內(nèi)產(chǎn)生調(diào)制信號的方式，當(dāng)然也可以采用外調(diào)制信號輸入方式，這時需要外加三相正弦調(diào)制信號。選擇三角波頻率僅為600HZ，這樣觀察電壓波形比較清楚，實(shí)用頻率要高的多。 圖5214 逆變器輸出的三相帶那里波形 圖5215 IGBT承受的電壓圖5216 逆變器輸出線電壓ab電壓波形圖5217 IGBT通過的電流雖然逆變器產(chǎn)生的交流波形有不怎么平滑，但已經(jīng)證實(shí)了此電路的正確性. 電力電子應(yīng)用系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析 基于SPWM的交流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)電路的仿真結(jié)果及分析系統(tǒng)模型建構(gòu)完成后．用SIMULINK提供的仿真功能進(jìn)行仿真運(yùn)行。圖531 SPWM波形圖531為系統(tǒng)輸出的SPWM波形．，．在一秒前后．SPWM波形有明顯變化，由于系統(tǒng)采用異步調(diào)制．一秒前．正弦波的幅值與頻率較低．與三角波比較后產(chǎn)生的SPWM 在一個周期內(nèi)的脈沖個樹比一秒后所產(chǎn)生的脈沖個數(shù)多。波形的疏密程度決定了輸出電壓的高低。圖532 輸出轉(zhuǎn)矩波形圖533 輸出轉(zhuǎn)速波形系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩波形如圖532所示，．m．系統(tǒng)運(yùn)行到1秒時．．電動機(jī)輸入的三相SPWM電壓增加，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩增大， N．m不變，轉(zhuǎn)子加速(見圖533)。隨著轉(zhuǎn)速的上升．轉(zhuǎn)子電流逐漸變小，轉(zhuǎn)矩也隨之下降．最后電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩再次達(dá)到平衡． N．m．這時轉(zhuǎn)速不再上升,穩(wěn)定在大約1250轉(zhuǎn)，由于系統(tǒng)采用變頻器對電動機(jī)供電，SPWM是一脈動的電壓信號．并不是正弦波．因此 出的轉(zhuǎn)矩波形也是脈動的。在起動時．由于轉(zhuǎn)速尚未建立．即電動機(jī)的感應(yīng)電動勢幾乎為零．可以從圖中看到在過渡過程中轉(zhuǎn)矩的脈動非常大。另外．由于電動機(jī)慣性的作用．因此轉(zhuǎn)速波形沒有出現(xiàn)脈動．轉(zhuǎn)速波形是平滑的。 ACDCAC PWM 變換器電路的仿真結(jié)果及分析此系統(tǒng)采用的是數(shù)字PI控制策略，所以閉環(huán)控制部分是離散系統(tǒng)，但開換主電路卻是連續(xù)系統(tǒng)，因此整個系統(tǒng)是一個離散和連續(xù)系統(tǒng)的混合體。仿真時，步長不能選擇變步長的仿真參數(shù)。而只能選擇固定步長的參數(shù)。啟動仿真，可以看到如下圖534 從上到下： 從波形上可以看出，負(fù)載電壓非常接近正弦波，著是由于LC濾波器大大減少了逆變電源輸出電壓的諧波。已經(jīng)很好的達(dá)到了逆變的要求第六章 總結(jié)MATLAB仿真技術(shù)在這次電力電子電路仿真的設(shè)計中已經(jīng)很好的體現(xiàn)出了它的優(yōu)點(diǎn)。其新版本的仿真能力越來越強(qiáng)，現(xiàn)在只需在MATIAB下鍵入SIMULINK，然后打開相應(yīng)的工具箱，即可找到相應(yīng)的信號源、連接線、元器件。利用MATLAB提供的資源和調(diào)試工具，就可在計算機(jī)上完成仿真實(shí)驗(yàn)，便于用戶實(shí)現(xiàn)仿真分析研究。