基于matlab的電力電子技術(shù)仿真設(shè)計_課程設(shè)計-在線瀏覽
2024-10-29 15:21本頁面
【正文】 年代初期，在國際上 30 幾個數(shù)學(xué)類科技 應(yīng)用軟件中， MATLAB 在數(shù)值計算方面獨占鰲頭，而 Mathematica 和 Maple 則分居符號計算軟件的前兩名。 MathWorks 公司于 1993 年推出 版本，從告別 DOS 版。首先，它的運算功能強大，應(yīng)用于交流電的可控整流、直流電的有源逆變與無 源逆變中存在的整流輸出的平均值、有效值、與電路功率計算、控制角、導(dǎo)通角計算。再有，交流技術(shù)討論的電能轉(zhuǎn)換與控制，需要對各種電壓與電流波形進行測量、繪制與分析， MATLAB 提供了功能強大且方便使用的圖形函數(shù)，特別適合完成這項任務(wù)。 1997 年仲春， 版問世，緊接著是 、 ，以及和 1999 年春的 版。（關(guān)于 的特點下節(jié)將作更詳細的介紹。Mathcad 也趕在 2020 年到來之前推出了 Mathcad 2020 ，它購買了 Maple 內(nèi)核和庫的部分使用權(quán)，打通了與 MATLAB 的接口，從而把其數(shù)學(xué)計算能力提高到專業(yè)層次。 在歐美大學(xué)里，諸如應(yīng)用代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計、自動控制、數(shù)字信號處理、模擬與數(shù)字通 信、時間序列分析、動態(tài) 系統(tǒng)仿真等課程的教科書都把 MATLAB 作為內(nèi)容。在那里， MATLAB 是攻讀學(xué)位的大學(xué)生、碩士生、博士生必須掌握的基本工具。在許多國際 一流學(xué)術(shù)刊物上，（尤其是信息科學(xué)刊物），都可以看到 MATLAB 的應(yīng)用。如美國 National Instruments 公司信號測量、分析軟件 LabVIEW， Cadence 公司信號和 通信分 析設(shè)計軟件 SPW等，或者直接建筑在 MATLAB 之上，或者以 MATLAB 為主要支撐。 MATLAB 的基本組成和特點 經(jīng)過近 20 年實踐，人們已經(jīng)意識到： MATLAB 作為計算工具和科技資源，可以擴大科學(xué)研究的范圍、提高工程生產(chǎn)的效率、縮短開發(fā)周期、加快探索步伐、激發(fā)創(chuàng)造活力。它只有雙精度數(shù)值和簡單字符串兩種數(shù)據(jù)類型，只能處理 1 維、 2 維數(shù)組。這一方面與當(dāng)時軟件 的整體水平有關(guān)，另方面與 MATLAB 僅限于數(shù)值計算和圖形可視應(yīng)用的設(shè)計目標(biāo)有關(guān)。 MATLAB 語言的傳統(tǒng)優(yōu)點 MATLAB 自問世起，就以數(shù)值計算稱雄。這 一方面使 MATLAB 程序可 以被高度“向量化”，另方面使用戶易寫易讀。這不但程序復(fù)雜，而且那討厭的循環(huán)十分費時。這就是所謂的“數(shù)組運算”。當(dāng) A 的列數(shù)大于行數(shù)時， x 有無數(shù)解。然而對 MATLAB 來說，那只需一條指令： x=A\b 。 吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系自動化專業(yè)課程設(shè)計 第 4頁 共 20頁 第 2 章 MATLAB 軟件及仿真集成環(huán)境 Simulink 簡介 MATLAB 軟件是美國 MathWorks 公司在 20 世紀(jì) 80 年代中期推出的高性能數(shù)值計算軟件 ,經(jīng)過近 30 年的開發(fā)和更新?lián)Q代 ,該軟件已成為合適多學(xué)科功能十分強大的軟件系統(tǒng) ,成為線性代數(shù)、數(shù)字信號處理、自動控制系統(tǒng)分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真等方面的強大工具。在 MATLAB 啟動后的系統(tǒng)界面中的命令窗口輸入” SIMULINK”指令就可以啟動 SIMULINK 仿真環(huán)境。 Simulink 支持連續(xù)、離散系統(tǒng)以及連續(xù)離散混合系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)等多種類型系統(tǒng)的仿真分析，本書中將主要介紹和電力電子電路仿真有關(guān)的元件模式及仿真方法。圖形的元件模型使使用者可以快速并且形象地構(gòu)建所需仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。具體步驟 為： （ 1） 建立一個新的仿真模型編輯窗口后，首先從 Simulink 模塊中選擇所仿真電路或系統(tǒng)所需要的元件或模塊搭建系統(tǒng)，方法為在 Simulink 模塊庫中所選元件位置按住鼠標(biāo)左鍵將元件拖拽至所建編輯窗口的合適位置，不斷重復(fù)該過程直至所有元件均放置完畢。 （ 3） 需要改變元件大 小時可以選定該元件，將鼠標(biāo)移至元件四周的黑色小方塊，待鼠標(biāo)指針變?yōu)榧^形狀時按住鼠標(biāo)左鍵將元件拖拽至合適尺寸。 （ 5） 將元件放置完畢后，可采用信號線將元件間連接構(gòu)成電路或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，將吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系自動化專業(yè) 課程設(shè)計 第 5頁 共 20頁 鼠標(biāo)放置在元件端子處，但鼠標(biāo)指針變?yōu)椤?+”字形狀時，按住鼠標(biāo)左鍵移動至需要連線的另一元件端子處，當(dāng)鼠標(biāo)指針變?yōu)椤?+”字形狀時，松開鼠標(biāo)左鍵及建立兩端子之間的連線，若為控制模塊間傳遞信號，則在連線端部將出現(xiàn)箭頭表示信號的流向，不斷重復(fù)該過程直 至系統(tǒng)連接完畢。 （ 7） 仿真模型建立完畢后，可以使用“ file”菜單中的” Save”命令進行保存。用鼠標(biāo)單擊“ SimPowerSystem”，即會在右側(cè)出現(xiàn)該模型庫中八個模版庫（子庫），下面主要介紹電源模版庫、電氣元件模版庫、電氣測量模版庫及電力電子器件模版庫。這些可 以分為三大類 :負載元件、傳輸線和變壓器。串聯(lián) R
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