【正文】 她淵博的知識(shí)、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。利用MATLAB提供的豐富的資源和調(diào)試工具，就可在計(jì)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。而只能選擇固定步長(zhǎng)的參數(shù)。在起動(dòng)時(shí)．由于轉(zhuǎn)速尚未建立．即電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)幾乎為零．可以從圖中看到在過渡過程中轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)非常大。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(gè)周期內(nèi)的脈沖個(gè)樹比一秒后所產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)多。并且在測(cè)量中選擇了電壓和電流，這是為便于通過多路測(cè)量器觀測(cè)IGBT承受的電壓和電流，為選擇IGBT參數(shù)提供依據(jù)。從圖中可以看到在IGBT關(guān)斷時(shí)，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(dòng)很大，增大電感可以減少輸出電壓的脈動(dòng)，但是要增加電感的體積。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526 變壓器二次側(cè)B相電流波形圖527 整流變壓器二次側(cè)C相電流波形 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。整流電壓平均值（見圖524）與計(jì)算值Ud=*220* cos30= 相符。設(shè)置的仿真參數(shù)如下：，數(shù)值算法采用0de15。選擇仿真算法時(shí)要考慮如下幾個(gè)因素：精度，求解速度，能否自啟動(dòng)，執(zhí)行時(shí)間。odes:定步長(zhǎng)的ode45解法。ode23: RungeKutta二、三階算法。啟動(dòng)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允許用戶定制和創(chuàng)建自己的模塊。根據(jù)以上建立仿真模型如圖45，設(shè)置參數(shù)： 圖45 ACDCAC PWM 變換器SIMULINK模型圖46 電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)SPWM信號(hào)發(fā)生器采用Matlab/PSB/Extra/Discrete Control Block 中的離散PWM發(fā)生器，調(diào)制信號(hào)選擇外部調(diào)制方式。系統(tǒng)主回路選用IGBT作為開關(guān)器件，為了減少輸出電壓的諧波，逆變電源輸出接有串聯(lián)諧振濾波電路，如圖43 圖43 ACDCAC系統(tǒng)框圖系統(tǒng)是由ACDC和DCAC兩部分組成，60 Hz的交流電通過整流器送到逆變器，再由逆變器的輸出經(jīng)過LC濾波器供電給一個(gè)交流負(fù)載。通過運(yùn)算模塊可以觀察電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速、定子電流、轉(zhuǎn)子電流、轉(zhuǎn)矩等的變化情況。將轉(zhuǎn)子中a、b、e三相短接．就構(gòu)成一臺(tái)三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)．該模塊的參數(shù)設(shè)為默認(rèn)值，額定電壓為220V。而是以純粹的數(shù)字來體現(xiàn)的電壓電流。故三相正弦波角頻率為0．5*wh，一秒后變?yōu)?．75*wb．值由0．5變?yōu)?．75。模塊的輸出即調(diào)制后的三相正弦波與三角波的輸出比較放大后．得到系統(tǒng)所需的SPWM波。實(shí)際系統(tǒng)中的給定積分器起軟起動(dòng)作用，避免起動(dòng)時(shí)對(duì)系統(tǒng)的沖擊，在仿真系統(tǒng)中則可忽略這個(gè)問題，可將給定積分器省略。SPWM各脈沖幅值相等．所以逆變器可由恒定的直流電源供電，另外，SPWM波形與正弦波等效，這樣使負(fù)載電機(jī)可在近似正弦波的交變電壓下運(yùn)行，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，提高了系統(tǒng)的性能。 圖39 三相SPWM逆變器仿真模擬 第四章 基于SIMULINK的電力電子應(yīng)用系統(tǒng)建模 基于SPWM的交流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng) SPWM 變頻調(diào)速是交流調(diào)速系統(tǒng)中較為常用且較為有效的一種調(diào)速方式。 圖38 三相橋式SPWM型逆變電路SPWM是PWM中的一中，就是說當(dāng)調(diào)制信號(hào)為正弦波時(shí)，所得到的就是SPWM。按照計(jì)算結(jié)果控制逆變電路中的各開關(guān)器件的導(dǎo)通，就可以得到所需要的PWM波形，這就是計(jì)算法。逆變電路是PWM控制技術(shù)最為重要的應(yīng)用場(chǎng)合。（2）：設(shè)置元件參數(shù)。當(dāng)電路工作于穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T中電感L積蓄的能量與釋放的能量相等，即: (32 ) 化簡(jiǎn)得: （33）升壓斬波電路的輸出電壓高于電源電壓。在V處于通態(tài)期間，因C值很，.。（2）：，算法采用ode15s。觀察IGBT和二極管的電流波形，并設(shè)計(jì)電感和輸出濾波電容值。為了使負(fù)載電流連續(xù)且脈動(dòng)小通常使串接的電感L值較大。 斬波電路 直流斬波電路實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容包括兩種最基本的斬波電路:降壓斬波電路和升壓斬波電路。4）：RLC負(fù)載參數(shù)設(shè)置：R的值為5歐，L的值為0，C的值為inf。、120176。觀察整流器在不同負(fù)載，不同觸發(fā)角時(shí)整流器輸出電壓、電流波形，測(cè)量其平均值，并觀察整流器交流側(cè)電流波形和分析其主要次諧波。4） 注意編號(hào)順序:5和2，一般不特別說明，均采用這樣的編號(hào)順序。三相全橋的特點(diǎn)：1） 負(fù)載容量較大，或要求直流電壓脈動(dòng)較小、易濾波時(shí)使用三相整流電路。選中內(nèi)調(diào)制信號(hào)生成方式后，模塊的輸入端就不用連接了。三角波頻率可以在對(duì)話框中設(shè)置，且三角波的幅值固定為1。觸發(fā)脈沖的寬度要使陽(yáng)極電流Iak能大于設(shè)定的晶閘管擎住電流，晶閘管才能正常導(dǎo)通，否則在導(dǎo)通過程中，如果在陽(yáng)極電流還小于擎住電流時(shí)，門極信號(hào)已經(jīng)為零（g=0）,則晶閘管仍要轉(zhuǎn)向關(guān)斷。在仿真過程中，要注意選擇合適的算法，不同的算法對(duì)同一模型的計(jì)算時(shí)間及結(jié)果有時(shí)有很大差別；同時(shí)，適當(dāng)減小絕對(duì)容差和相對(duì)容差(在變步長(zhǎng)算法中)可加快仿真。可將電阻值設(shè)為非常小的值(如千分之一)以解決上述問題。其電流上升時(shí)間和下降時(shí)間取為ｕs數(shù)量級(jí)。另外，需要注意很多開關(guān)器件在MATLAB中等效為電流源，不能自接與電感串聯(lián)。 常用電力電子器件的SIMULINK模型絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）模塊[5]如圖26所示。 電力電子器件的分類按照電力電子器件能夠被控制電路信號(hào)所控制的程度，可以將電力電子器件分為以下三類[2]：1） 通過控制信號(hào)可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷的電力電子器件被稱為半控型器件，這類器件主要是指晶閘管（Thyristor）及其大部分派生器件，器件的關(guān)斷完全是由其在主電路中承受的電壓和電流決定的。電力電子器件的主要用途是用于功率變換和智能化運(yùn)動(dòng)控制，基本功能主要有以下六種:①整流——交流(AC)→直流(DC)，通過整流二極管或晶閘管將定壓定頻交流電變換成直流電；②逆變——直流(DC) →交流(AC )，通過晶閘管SCR或大功率晶體管GTR、可關(guān)斷晶閘管GTO、絕緣柵晶體管IGB39。3) 電力電子應(yīng)用系統(tǒng)建模和仿真，包括基于SPWM的交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，ACDCAC PWM 變換器。 Matlab中的Power System Bolckset (PSB)含有在一定使用條件下的元件模型，包括電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)元件、電機(jī)、電力電子器件、控制和測(cè)量環(huán)一相以及二相元件庫(kù)等，再借助于其它模塊庫(kù)或工具箱，在Simulink環(huán)境下，可以進(jìn)行電力系統(tǒng)的仿真計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制方法仿真，同時(shí)可以觀察仿真的執(zhí)行過程。但PSpice的仿真數(shù)據(jù)處理量龐大，仿真和處理速度慢，輸出數(shù)據(jù)格式和兼容性差，這些方面也限制了PSpice的應(yīng)用。在電路仿真方面，它的功能可以說是最為強(qiáng)大，在國(guó)內(nèi)被普遍使用.。目前常用的仿真軟件有PSpice,Saber,Simplis和Matlab等幾種。自20世紀(jì)80年代初開始，隨著微機(jī)的廣泛應(yīng)用，數(shù)字仿真技術(shù)在自動(dòng)控制、電氣轉(zhuǎn)動(dòng)、機(jī)械制造、造船、化工等工程技術(shù)領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用[1]。要加快我國(guó)電力電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的步伐，增強(qiáng)其在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，是我們當(dāng)代大學(xué)生應(yīng)有的義務(wù)和責(zé)任[3]。場(chǎng)控器件（功率MOS、IGBT等和智能功率模塊IPM）全靠進(jìn)口。到90年代，我國(guó)在某些現(xiàn)代電力電子技術(shù)，如軟開關(guān)、功率因數(shù)校正、IGBT的應(yīng)用、并聯(lián)均流、智能控制、諧波治理、計(jì)算機(jī)仿真等的開發(fā)和應(yīng)用方面取得了一些成就，有些研究成果已在產(chǎn)業(yè)部門中得到推廣和應(yīng)用。80年代以來，電