電力電子的 MATLAB 仿真

1、電力電子的 MATLAB 仿真 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 課程設(shè)計(jì)資料 2010 年 4 月 前言 電力電子技術(shù)綜合了電子電路、電機(jī)拖動(dòng)、計(jì)算機(jī)控制等多學(xué)科知識(shí)，是一門(mén)實(shí)踐性和應(yīng)用形 很強(qiáng)的課程。由于電力電子器件自身的開(kāi)關(guān)非線性，給電力電子電路的分析帶來(lái)了一定的復(fù)雜性和 困難，一般常用波形分析的方法來(lái)研究。仿真技術(shù)為電力電子電路的分析提供了嶄新的方法。 我們?cè)陔娏﹄娮蛹夹g(shù)課程的教學(xué)中引入了仿真，對(duì)于加深學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的理解起到了良好的 作用。掌握了仿真的方法，學(xué)生的想法可以通過(guò)仿真來(lái)驗(yàn)證，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力很有意義，并 且可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)是本課程的重要組成部分，學(xué)校的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件畢竟是有

2、限的， 也受到學(xué)時(shí)的限制。而仿真實(shí)訓(xùn)不受時(shí)間、空間和物質(zhì)條件的限制，學(xué)生可以在課外自行上機(jī)。仿 真在促進(jìn)教學(xué)改革、加強(qiáng)學(xué)生能力培養(yǎng)方面起到了積極的推動(dòng)作用。 目錄 第一章 MATLAB 基礎(chǔ)1 11 MATLAB 介紹 1 12 MATLAB 的安裝與啟動(dòng) 2 13 MATLAB 環(huán)境 3 第二章 MATLAB/Simulink/Power System 工具箱簡(jiǎn)介7 21 Simulink 工具箱簡(jiǎn)介7 22 Power System 工具箱簡(jiǎn)介10 23 Simulink/Power System 的模型窗口 13 24 Simulink/Power System 模塊的基本操作17 第三

3、章 電力電子電路仿真實(shí)訓(xùn) 21 實(shí)訓(xùn)一 單相半波可控整流電路仿真實(shí)訓(xùn) 21 實(shí)訓(xùn)二 單相橋式半控整流電路仿真實(shí)訓(xùn) 29 實(shí)訓(xùn)三 單相橋式全控整流電路仿真實(shí)訓(xùn) 35 實(shí)訓(xùn)四 單相橋式全控有源逆變電路仿真實(shí)訓(xùn) 42 實(shí)訓(xùn)五 單相交流調(diào)壓電路仿真實(shí)訓(xùn) 45 實(shí)訓(xùn)六 降壓斬波電路仿真實(shí)訓(xùn) 48 實(shí)訓(xùn)七 升壓斬波電路仿真實(shí)訓(xùn) 51 實(shí)訓(xùn)八 升降壓斬波電路實(shí)訓(xùn) 54 實(shí)訓(xùn)九 三相半波不可控整流電路仿真實(shí)訓(xùn) 57 實(shí)訓(xùn)十 三相半波可控整流電路仿真實(shí)訓(xùn) 59 實(shí)訓(xùn)十一 三相橋式全控整流電路仿真實(shí)訓(xùn) 67 實(shí)訓(xùn)十二 三相半波可控整流電路有源逆變電路仿真實(shí)訓(xùn) 72 實(shí)訓(xùn)十三 三相橋式有源逆變電路仿真實(shí)訓(xùn) 75 第

4、 1 章 MATLAB 基礎(chǔ) 1.1 MATLAB 介紹 MATLAB 是一種科學(xué)計(jì)算軟件。MATLAB 是 Matrix Laboratory(矩陣實(shí)驗(yàn)室)的縮寫(xiě)，這是一種 以矩陣為基礎(chǔ)的交互式程序計(jì)算語(yǔ)言。早期的 MATLAB 主要用于解決科學(xué)和工程的復(fù)雜數(shù)學(xué)計(jì)算問(wèn) 題。由于它使用方便、輸入便捷、運(yùn)算高效、適應(yīng)科技人員的思維方式，并且有繪圖功能，有用戶 自行擴(kuò)展的空間，因此受到用戶的歡迎，使它成為在科技界廣為使用的軟件，也是國(guó)內(nèi)外高校教學(xué) 和科學(xué)研究的常用軟件。 MATLAB 由美國(guó) Mathworks 公司于 1984 年開(kāi)始推出，歷經(jīng)升級(jí)，到 2001 年已經(jīng)有了 60 版， 現(xiàn)在 M

5、ATLAB 6.1、6.5、7.0 版都已相繼面世。早期的 MATLAB 在 DOS 環(huán)境下運(yùn)行，1990 年推出 了 Windows 版本。 1993 年， Mathworks 公司又推出了 MATLAB 的微機(jī)版，充分支 持在 MicrosoftWindows 界面下的編程，它的功能越來(lái)越強(qiáng)大，在科技和工程界廣為傳播，是各種科學(xué)計(jì) 算軟件中使用頻率最高的軟件。 1993 年出現(xiàn)了 SIMULINK，這是基于框圖的仿真平臺(tái)，SIMULINK 掛接在 MATLAB 環(huán)境上， 以 MATLAB 的強(qiáng)大計(jì)算功能為基礎(chǔ)，以直觀的模塊框圖進(jìn)行仿真和計(jì)算。SIMULINK 提供了各種 仿真工具，尤其是它

6、不斷擴(kuò)展的、內(nèi)容豐富的模塊庫(kù)，為系統(tǒng)的仿真提供了極大便利。在 SIMULINK 平臺(tái)上，拖拉和連接典型模塊就可以繪制仿真對(duì)象的模型框圖，并對(duì)模型進(jìn)行仿真。在 SIMULINK 平臺(tái)上，仿真模型的可讀性很強(qiáng)，這就避免了在 MATLAB 窗口使用 MATLAB 命令和函數(shù)仿真時(shí)， 需要熟悉記憶大量 M 函數(shù)的麻煩，對(duì)廣大工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這無(wú)疑是最好的福音?，F(xiàn)在的 MATLAB 都同時(shí)捆綁了 SIMULINK，SIMULINK 的版本也在不斷地升級(jí)，從 1993 年的 MATLAB 40 SIMULINK 10 版到 2001 年的 MATLAB 61SIMULINK 41 版，2002 年即推出

7、了 MATLAB 65 SIMULINK 50 版。MATLAB 已經(jīng)不再是單純的矩陣實(shí)驗(yàn)室了，它已經(jīng)成為一個(gè)高級(jí)計(jì)算 和仿真平臺(tái)。 SIMULINK 原本是為控制系統(tǒng)的仿真而建立的工具箱，在使用中易編程、易拓展，并且可以解 決 MATLAB 不易解決的非線性、變系數(shù)等問(wèn)題。它能支持連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的仿真，支持連續(xù)離 散混合系統(tǒng)的仿真，也支持線性和非線性系統(tǒng)的仿真，并且支持多種采樣頻率(Multirate)系統(tǒng)的仿真， 也就是不同的系統(tǒng)能以不同的采樣頻率組合，這樣就可以仿真較大、較復(fù)雜的系統(tǒng)。因此，各科學(xué) 領(lǐng)域根據(jù)自己的仿真需要，以 MATLAB 為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)了大量的專(zhuān)用仿真程序，并把這些程

8、序以模塊 的形式都放人 SIMULINK 中，形成了模塊庫(kù)。SIMULINK 的模塊庫(kù)實(shí)際上就是用 MATLAB 基本語(yǔ) 句編寫(xiě)的子程序集?，F(xiàn)在 SIMULINK 模塊庫(kù)有三級(jí)樹(shù)狀的子目錄，在一級(jí)目錄下就包含了 SIMULINK 最早開(kāi)發(fā)的數(shù)學(xué)計(jì)算工具箱、控制系統(tǒng)工具箱的內(nèi)容，之后開(kāi)發(fā)的信號(hào)處理工具箱(DSPBlocks)、通 信 系 統(tǒng) 工 具 箱 (Comm) 等 也 并 行 列 入 模 塊 庫(kù) 的 一 級(jí) 子 目 錄 ， 逐 級(jí) 打 開(kāi) 模 塊 庫(kù) 瀏 覽 器 (SIMULINKLibraryBrowser)的目錄，就可以看到這些模塊。 從 SIMULINK41 版開(kāi)始，有了電力系統(tǒng)模塊

9、庫(kù)(Power System Blockset)，該模塊庫(kù)主要由 加拿大 HydroQuebec 和 TECSIMInternational 公司共同開(kāi)發(fā)。在 SIMULINK 環(huán)境下用電力系統(tǒng)模塊 庫(kù)的模塊，可以方便地進(jìn)行 RLC 電路、電力電子電路、電機(jī)控制系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的仿真。本書(shū)中電 力電子電路的仿真就是在 MATLABSIMULINK 環(huán)境下，主要使用電力系統(tǒng)模塊庫(kù)和 SIMULINK 兩個(gè)模塊庫(kù)進(jìn)行。通過(guò)電力電子電路的仿真，不僅展示了 MATLABSIMULINK 的強(qiáng)大功能，并且 可以學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)仿真的方法和技巧，研究電路的原理和性能。 本資料主要是介紹電力電子電路的仿真，因此對(duì)

10、 MATLAB 只介紹與本書(shū)有關(guān)的內(nèi)容。MATLAB 功能強(qiáng)大，有關(guān) MATLAB 的書(shū)刊已經(jīng)很多，對(duì) MATLAB 更深入的要求，可以閱讀其他介紹書(shū)籍。 現(xiàn)在因特網(wǎng)上有大量的 MATLAB 資源，如有關(guān) MATLAB 的新消息，免費(fèi)的工具箱下載，有關(guān) MATLAB 的討論和講座等，讀者可以進(jìn)入這些網(wǎng)站，以獲取更多的信息。有關(guān) MATLAB 的網(wǎng)站很 netshnet、 h ttp：/wwwmathworkscom、 http：/mathtoolsnet、http：/matlabmyricecom(MATLAB 大觀園)、http：/wwwhiraincom(恒 潤(rùn)科技，MATLAB 國(guó)內(nèi)代理

11、)、http：/matlabnetshnet 等。 1.2 MATLAB 的安裝和啟動(dòng) 將 MATLAB 61 版插入計(jì)算機(jī)的光驅(qū)，如果操作系統(tǒng)是 Windows 98 或 Windows 2000，系統(tǒng) 會(huì)自動(dòng)進(jìn)入和運(yùn)行安裝程序，出現(xiàn)圖 1-1 所示的 MATLAB 啟動(dòng)界面，并隨后出現(xiàn)圖 1-2 所示的安裝 對(duì)話框，按照對(duì)話框的提示，點(diǎn)擊 Next 鍵，即可完成 MATLAB 的安裝過(guò)程。在安裝過(guò)程中，需要 輸入用戶名稱(chēng)、公司及產(chǎn)品注冊(cè)碼等。在安裝過(guò)程中，可以選擇安裝組件，如果計(jì)算機(jī)磁盤(pán)空間不 足，可以減少一些暫時(shí)不用組件的安裝。 多，下面列舉部分網(wǎng)站供讀者參考，其中包括 http：mat

12、lab 圖 1-1 MATLAB 啟動(dòng)界面 在 MATLAB 安裝結(jié)束時(shí)，可以選擇 立即重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)或暫不重啟計(jì)算機(jī)。安裝完成 后，在 Windows 桌面上會(huì)自動(dòng)生成 MATLAB 的快捷方式圖標(biāo)。 圖 1-2 MATLAB 安裝對(duì)話框 不同版本的 MATLAB 安裝過(guò)程會(huì)略有差異，但大體是相同的。 1.3 MATLAB 環(huán)境 在桌面上雙擊 MATLAB 快捷方式圖標(biāo)，或者在開(kāi)始菜單里點(diǎn)擊 MATLAB 的選項(xiàng)，即可進(jìn)入 MATLAB 環(huán)境。進(jìn)入 MATLAB 環(huán)境，即打開(kāi)了 MATLAB 窗口(見(jiàn)圖 1-3)。環(huán)境包括 MATLAB 標(biāo)題 欄、主菜單欄和常用工具欄。在默認(rèn)顯示狀態(tài)時(shí)，在工

13、具欄下有三個(gè)子窗口，左邊上方窗口顯示 MATLAB 聯(lián)機(jī)說(shuō)明書(shū)目錄或工作間的內(nèi)容，兩者可以通過(guò)子窗口下方的 Launch Pad 和 Workspace 鍵 切換。左邊下方窗口將顯示已執(zhí)行的命令(Command History)。右方窗口是 MATLAB 的命令子窗口， 這是 MATLAB 的主要工作窗口，在這個(gè)窗口中，在提示符后逐行輸入 MATLAB 命令，回車(chē) 后，命令就能立即得到執(zhí)行。 圖 1-3 MATLAB 的工作環(huán)境 1.3.1 MATLAB 的主菜單 MATLAB 的主菜單有 File、Edit、View、Web、Window 和 Help 六項(xiàng)。點(diǎn)擊菜單命令，就會(huì)顯 示下拉子菜

14、單的內(nèi)容。這些菜單的內(nèi)容與其他應(yīng)用程序的菜單區(qū)別不大，因此只選擇一些主要內(nèi)容 進(jìn)行說(shuō)明。 1File(文件)菜單 (1)New創(chuàng)建一個(gè)新文件，有三種文件，即M-file、Figure、Model可選。選擇Model 即可進(jìn)入 SIMULINK 環(huán)境，以繪制仿真模型方式對(duì)電路和系統(tǒng)仿真，這是本書(shū)介紹的主要仿真方式。 (2)Open打開(kāi)一個(gè)名為work的文件夾，這是 MATLAB 默認(rèn)的保存文件的地方。只要文 件保存時(shí)沒(méi)有另外指定文件保存的路徑，MATLAB 系統(tǒng)就將文件保存在work文件夾中。 (3)Close Commmand Window，點(diǎn)擊該項(xiàng)可以切換窗口顯示。 (4)ImpoaData

15、為打開(kāi) MATLABwork文件夾中帶有mat 后綴的數(shù)據(jù)文件，并將數(shù)據(jù)放 到工作間(Workspace)中備用。 (5)SaveworkspaceAs為保存工作間(Workspace)中的數(shù)據(jù)。 (6)SetPath為打開(kāi) MATLAB 的路徑瀏覽器，搜索 MATLAB 所有文件的路徑。 (7)Preferences可以打開(kāi)一個(gè) MATLAB 的參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，供用戶改變工作環(huán)境的外觀和 相關(guān)操作的屬性。 (8)Print為打印。 2Edit(編輯)菜單 Edit(編輯)菜單中包括了撤消(Undo)、恢復(fù)(Redo)、剪切(Cut)、復(fù)制(Copy)、粘貼(Paste)、特殊 粘貼(Past

16、e SpeciM)、全選(Select A11)、清除(Delete)等命令，這些命令都要在選中目標(biāo)后才能操作。 另外還有窗口命令，其中包括清除命令窗口(Clear Command Window)顯示的內(nèi)容、清除歷史命令 (ClearCommandHistory)窗口內(nèi)容以及清空工作間(ClearWorkspace)。 3View(查看)菜單 View(查看)菜單中的命令主要用來(lái)改變桌面上 MATLAB 子窗口打開(kāi)的個(gè)數(shù)和排列，如選擇 Desktop LayoutDefault 默認(rèn)方式，則 MATLAB 的窗口就如圖 1-3 所示，讀者只要試驗(yàn)幾次就知道 了。 4Web(萬(wàn)維網(wǎng))菜單 Web

17、(萬(wàn)維網(wǎng))菜單保存了 Mathworks 公司的三個(gè)網(wǎng)址，點(diǎn)擊其中之一，即可進(jìn)入該公司的相應(yīng)網(wǎng) 站。 5Window(視窗)菜單 用來(lái)查看 MATLAB 已經(jīng)打開(kāi)的窗口，并選擇其中某一窗口或在不同窗口之間進(jìn)行切換。 6Help(幫助)菜單 Help(幫助)菜單用于打開(kāi) MATLAB 的幫助窗口，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊窗口中的幫助主題或?yàn)g覽器，可以 得到幫助的內(nèi)容。 1.3.2 MATLAB 的工具欄 在 MATLAB 的工具欄上有九個(gè)按鈕，為用戶提供了常用命令的快捷方式，其功能如下： (1) (2) 用于打開(kāi) MATLAB 的 M 文件(M-file)編輯器，用編輯器編輯一個(gè) M 文件的新文件。 用于打開(kāi)

18、一個(gè)已經(jīng)存在的文件，它的默認(rèn)方式是打開(kāi) MATLABwork 文件夾中的模型文件。 (3) (4) 用于將選中的文檔剪切下來(lái)，并放到粘貼板上。 用于復(fù)制選定的文檔，并放到粘貼板上備用。 (5) (6) (7) (8) (9) 用于將保存在粘貼板上的文檔粘貼到指定的位置上。 用于撤消最近的一次操作。 燃用于恢復(fù)最近的一次操作。 用于打開(kāi)$IMULINK 模塊庫(kù)瀏覽器，進(jìn)入$IMULINK 仿真環(huán)境。 用于打開(kāi) MATLAB 幫助文件。 1.3.3 MATlAB 的命令窗口 MATLAB 的命令窗口(CommandWindow)是 MATLAB 的主要工作區(qū)，是人機(jī)對(duì)話的主要環(huán)境。 在命令窗口中鍵

19、人各種命令，可以得到相應(yīng)的結(jié)果。圖 1-4 所示為在命令窗口中鍵人了一個(gè)簡(jiǎn)單的 代數(shù)計(jì)算式：10.5+3*4*(2.1+3.4)/2,回車(chē)后得到的計(jì)算結(jié)果是 43.5。 圖 1.4 MATLAB 命令窗口 1.3. MATLAB 的工作間 MATLAB 的工作間(Workspace)是暫時(shí)存放 MATLAB 命令或程序的運(yùn)行結(jié)果，以及程序(或命令) 中出現(xiàn)的常數(shù)和變量的一個(gè)空間。在進(jìn)人 MATLAB 環(huán)境時(shí)，MATLAB 工作間(Workspace)就自動(dòng)同 時(shí)打開(kāi)。在運(yùn)行 MATLAB 程序時(shí)，程序中的變量就會(huì)存放到工作間中，程序運(yùn)行的結(jié)果也以變量的 形式保存在工作間中。 工作間的變量可以在

20、窗口中看到，也可以用命令 who 或 whos 查看當(dāng)前工作間中的所有變量。 其中，命令 who 只給出變量名，命令 whos 不僅給出變量名，還同時(shí)給出變量的大小和數(shù)據(jù)類(lèi)型。 用命令 clear 可以清空工作間中的變量和數(shù)據(jù)。 第二章 MATLAB/Simulink/Power System 工具箱簡(jiǎn)介 Simulink 工具箱的功能是在 MATLAB 環(huán)境下，把一系列模塊連接起來(lái)，構(gòu)成復(fù)雜的系統(tǒng)模型； 電力系統(tǒng)(PowerSystem)仿真工具箱是在 Simulink 環(huán)境下使用的仿真工具箱，其功能非常強(qiáng)大，可用 于電路、電力電子系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域的仿真，它提供了一種類(lèi)似電路

21、搭建的方法， 用于系統(tǒng)的建模。 本章以 MATLAB61 版本為基礎(chǔ)，首先概述 Simulink 和 PowerSystem 工具箱所包含的模塊資 源和 SimulinkPowerSystem 的模型窗口；其次介紹 SimulinkPowerSystem 模塊的基本操作。 2.1 Simulink 工具箱簡(jiǎn)介 在 MATLAB 命令窗口中鍵人Simulink命令，便可打開(kāi) Simulink 工具箱窗口，如圖 2-1 所示。 圖 2-1 Simulink 模型庫(kù)界面 在圖 2-1 所示的界面左側(cè)可以看到，整個(gè) Simulink 工具箱是由若干個(gè)模塊組構(gòu)成的。在標(biāo)準(zhǔn)的 Simulink 工具箱中，

22、包含連續(xù)模塊組 (Continuous) 、離散模塊組 (Discrete)、函數(shù)與表模塊組 (Function&Tables) 、 數(shù) 學(xué) 運(yùn) 算 模 塊 組 (Math) 、 非 線 性 模 塊 組 (Nonlinear) 、 信 號(hào) 與 系 統(tǒng) 模 塊 組 (Signals&Systems)、輸出模塊組(Sinks)、信號(hào)源模塊組(Sources)和子系統(tǒng)模塊組(Subsystems)等?，F(xiàn) 介紹電力電子電路仿真要使用的模塊組和模塊。 電力電子電路使用的模塊組有連續(xù)模塊組、數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組、非線性模塊組、信號(hào)與系統(tǒng)模塊 組、輸出模塊組、信號(hào)源模塊組和子系統(tǒng)模塊組等。 .1 Continou

23、s 模塊組及其圖標(biāo) 該模塊組包括的主要模塊及其圖標(biāo)如圖 22 所示，共由 7 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)基本模塊。 圖 22 Continous 模塊組 212 Math Operations 模塊組及其圖標(biāo) 該模塊組包括的主要模塊及其圖標(biāo)如圖 23 所示，共由 25 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)基本模塊。 圖 23 Math Operations 模塊組 213 Discontinuities 模塊組及其圖標(biāo) 該模塊組包括的主要模塊及其圖標(biāo)如圖 24 所示，共由 8 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)基本模塊。 圖 24 Discontinuities 模塊組 214 Signal Routing 模塊組及其圖標(biāo) 該模塊組包括的主要模塊及其圖標(biāo)如圖 25 所示

24、，共由 15 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)基本模塊。 圖 25 Signal Routing 模塊組 215 Sinks 模塊組及其圖標(biāo) 該模塊組包括的主要模塊及其圖標(biāo)如圖 26 所示，共由 9 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)基本模塊。 圖 26 Sinks 模塊組 216 Sources 模塊組及其圖標(biāo) 該模塊組包括的主要模塊及其圖標(biāo)如圖 27 所示，共由 18 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)基本模塊。 圖 27 Sources 模塊組 2.2 Power System 工具箱簡(jiǎn)介 在 MATLAB 命令窗口中鍵入powerlib命令，則將得到如圖 28 所示的工具箱。 圖 28 電力系統(tǒng)工具箱界面 在該工具箱中有很多模塊組，主要有電源、元件、電力電子、電機(jī)系

25、統(tǒng)、連接器、測(cè)量、附加、 演示等模塊組。雙擊每一個(gè)圖標(biāo)都可打開(kāi)一個(gè)模塊組。 2.2.1 電源（Electrical sources）模塊組 電源模塊組包括：直流電壓源、交流電壓源、交流電流源、三相電源、三相可編程電壓源、受 控電壓源和受控電流源等基本模塊。電源模塊組中各基本模塊及其圖標(biāo)如圖 29 所示。 圖 29 電源模塊組 2.2.2 測(cè)量模塊組 測(cè)量模塊組包括：電壓表、電流表、三相電壓電流表、多用表、阻抗表和各種附加的子模塊 組等基本模塊。測(cè)量模塊組中各基本模塊及其圖標(biāo)如圖 210 所示。 圖 210 測(cè)量模塊組 2.2.3 元件模塊組 元件模塊組包括各種電阻、電容和電感元件，各種變壓器元

26、件。元件模塊組中各基本模塊及其 圖標(biāo)如圖 211 所示。 圖 211 元件模塊組 2.2.4 電力電子元件模塊組 電力電子模塊組包括二極管、晶閘管、MOS 場(chǎng)效應(yīng)管、可關(guān)斷晶閘管、IGBT、理想開(kāi)關(guān)、三電 平變流器橋等模塊，此外還有 2 個(gè)附加的控制模塊和一個(gè)通用變流橋。電力電子模塊組中各基本模 塊及其圖標(biāo)如圖 212 所示。 圖 212 電力電子模塊組 2.2.5 連接器模塊組 連接器模塊組包括 10 個(gè)常用的連接器模塊。連接器模塊組各基本模塊及其圖標(biāo)如圖 213 所示。 圖 213 連接器模塊組 2.2.6 附加模塊組 附加模塊組則包括了上述各模塊組中各個(gè)附加子模塊組。附加模塊組各基本模塊

27、及其圖標(biāo)如圖 214 所示。 圖 214 附加模塊組 23 Simulink/Power System 的模型窗口 當(dāng)按下File文件菜單中的New子菜單時(shí)，就彈出無(wú)標(biāo)題名稱(chēng)的untitled新建模型窗口 （圖 215 所示）。 Simulink 和/Power System 的模型窗口是相同的。 圖 215 Simulink 和/Power System 的模型窗口 窗口的第二行是模型窗口的主菜單，第三行是工具欄，最下方是狀態(tài)欄。在工具欄與狀態(tài)欄之 間的窗口（此處作了縮?。├Ｐ?、修改模型及仿真的操作平臺(tái)。 231 模型窗口的菜單 Simulink 和/Power System 的模型窗口的

28、主菜單有文件、編輯、查看、仿真、格式設(shè)定、工具與 幫助七項(xiàng)菜單選項(xiàng)。 1 File（文件）菜單 New(Ctrl+N）：創(chuàng)建新的模型或模塊庫(kù)。 Open(Ctrl+O)：打開(kāi)模型。 Close(Ctrl+W)：關(guān)閉模型。 Save(Ctrl +S)：保存當(dāng)前的模型文件(路徑、子目錄、文件名都不變) Save as：將模型文件另外保存(改變路徑、子目錄、文件名)。 Sources control：源項(xiàng)控制。 Model properties：模型屬性。 Preferences：仿真屬性。 Print (Cai+P)：打印模型。 Print setup：打印機(jī)設(shè)置。 Exit MATLAB(Ctr

29、l+Q)：退出 MATLAB 2Edit(編輯)菜單 UndoAdd(Ctrl+Z)：撤銷(xiāo)前次操作。 Cant redo(Ctrl+Y)：恢復(fù)前次操作。 Cut(Ctrl + X)：剪切當(dāng)前選定的內(nèi)容，并放在剪貼板上。 Copy(Ctrl +C)：將當(dāng)前選定的內(nèi)容復(fù)制到剪貼扳。 Paste(Ctrl +V)：將剪貼扳上的內(nèi)容粘貼到當(dāng)前光標(biāo)所在位置。 Clear(Delete)：清除選定內(nèi)容。 Select all(Ctrl +A)：選擇整個(gè)窗口。 3View (查看)菜單 Status bar：，顯示或隱藏狀態(tài)欄。 Model browser options：模型瀏覽器。 Block data

30、 options：當(dāng)鼠標(biāo)位于模塊上方時(shí)顯示模塊內(nèi)部數(shù)據(jù). Zoom in：放大模型顯示比例。 Zoom out：縮小模型顯示比例. Fit system view：自動(dòng)選擇最合適的顯示比例。 Normal(100)：以正常工作比倒(100)顯示模型 4Simulation(仿真)菜單 start (Ctrl +T)：?jiǎn)?dòng)或暫停仿真。 stop：停止仿真。 Simulation parameters (Ctrl +E)：設(shè)置仿真參數(shù) Normal：常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)仿真。 Accelerator：加速仿真。 5Format(格式設(shè)定)菜單 Font：字體選擇。 Text alignment ：文字對(duì)齊方式

31、。 Flip name：模塊標(biāo)題名稱(chēng)上下?lián)Q位。 Hide name：顯示隱藏模塊名。 Flip block(Ctrl+1)：將功能模塊圖旋轉(zhuǎn) 180。 Rotate block(Ctrl +R)：將功能模塊圖順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90*。 Show drop Shadow：顯示或隱藏模塊的陰影。 Show port labels：顯示或隱藏子系統(tǒng)輸入輸出字符與空框或有示意圖框 Foreground color：設(shè)置前景顏色。 Background color：設(shè)置背景顏色。 Screen color：設(shè)置屏幕顏色。 Library link display：庫(kù)的聯(lián)接顯示。 Sample time col

32、ors：給不同采樣時(shí)間序列填加顏色 Wide nonscalar lines：用寬信號(hào)線表示向量信號(hào)。 Signal dimensions：設(shè)置向量信號(hào)的寬度。 Port data types：標(biāo)明端口數(shù)據(jù)的類(lèi)型。 6Tools(工具)菜單和 Help(幫助)菜單 由于工具菜單應(yīng)用較少，幫助菜單容易看懂，故此處不作具體介紹。 232 模型窗口工具欄 模型窗口中主菜單下面是工具欄(見(jiàn)圖 215)，工具欄有 15 個(gè)按鈕，用來(lái)執(zhí)行最常用的 15 個(gè)功 能，歸納起來(lái)可分為 5 類(lèi)。 圖 215 所示的 Simulink 模型窗口工具欄自左到右有 15 個(gè)按鈕，其功能分述如下。 1文件管理類(lèi) 文件管理

33、類(lèi)包括 4 個(gè)按鈕： 第 1 個(gè)按鈕：?jiǎn)螕粼摪粹o將創(chuàng)建一個(gè)新模型文件，相當(dāng)于在主菜單File中執(zhí)行New命 令。 第 2 個(gè)按鈕：?jiǎn)螕粼摪粹o將打開(kāi)一個(gè)已存在的模型文件，相當(dāng)于在主菜單File中執(zhí)行Open 命令。 第 3 個(gè)按鈕：?jiǎn)螕粼摪粹o將保存模型文件，相當(dāng)于在主菜單File中執(zhí)行Save命令。 第 4 個(gè)按鈕：?jiǎn)螕粼摪粹o將打印模型文件，相當(dāng)于在主菜單File中執(zhí)行Print命令。 2對(duì)象管理類(lèi) 對(duì)象管理類(lèi)包括以下 3 個(gè)按鈕： 第 5 個(gè)按鈕：?jiǎn)螕粼摪粹o，將選中的模型文件剪切到剪貼板上，相當(dāng)于在主菜單Edit 中執(zhí) 行Cut命令。 第 6 個(gè)按鈕：?jiǎn)螕粼摪粹o，將選中的模型文件復(fù)制到剪貼板上

34、，相當(dāng)于在主菜單Edit中執(zhí)行 Copy命令。 第 7 個(gè)按鈕：?jiǎn)螕粼摪粹o，將剪貼板上的內(nèi)容粘貼到模型窗口的指定位置，相當(dāng)于在主菜單Edit 中執(zhí)行Paste命令。 3命令管理類(lèi) 命令管理類(lèi)包括以下兩個(gè)按鈕： 第 8 個(gè)按鈕：?jiǎn)螕粼摪粹o將撤銷(xiāo)前次操作，相當(dāng)于在主菜單Edit中執(zhí)行Undo Delete命 令。 第 9 個(gè)按鈕：?jiǎn)螕粼摪粹o將重復(fù)前次操作，相當(dāng)于在主菜單Edit中執(zhí)行Redo Delete命 令。 4窗口切換類(lèi) 窗口切換類(lèi)包括以下 4 個(gè)按鈕： 第 10 個(gè)按鈕：?jiǎn)螕粼摪粹o將打開(kāi) Simulink 庫(kù)瀏覽器，相當(dāng)于在主菜單項(xiàng)View中執(zhí)行Show Library Browser命令

35、。 第 11-13 個(gè)按鈕：此 3 個(gè)按鈕用來(lái)切換到觸發(fā)模型瀏覽器。 5仿真控制類(lèi) 仿真控制類(lèi)包括以下兩個(gè)按鈕： 第 14 個(gè)按鈕：?jiǎn)螕粼摪粹o將啟動(dòng)或暫停仿真，相當(dāng)于在主菜單項(xiàng)Simulation中執(zhí)行Star/Pause 命令； 第 15 個(gè)按鈕：?jiǎn)螕粼摪粹o將停止仿真，相當(dāng)于在主菜單項(xiàng)Simulation中執(zhí)行Stop命令。 24 Simulink/Power System 模塊的基本操作 Simulink 和 Power System 模塊的基本操作是相同的。下面的操作方法對(duì) Simulink 和 Power Power System 模塊的操作均適用。 241 模塊的選定、復(fù)制、移動(dòng)與刪

36、除等 1模塊的選定 模塊選定(即選中)是許多其他操作如刪除、剪切、復(fù)制的前導(dǎo)性操作。選中模塊的方法有以 下兩種： （1)用鼠標(biāo)左鍵單擊待選模塊，當(dāng)模塊的四個(gè)角處出現(xiàn)小黑塊時(shí)，表示模塊被選中。 （2)如果要選擇一組模塊，可以按住鼠標(biāo)左鍵拉出一個(gè)矩形虛線框，將所有要選的模塊框在其 中，然后松開(kāi)鼠標(biāo)左鍵，當(dāng)矩形里所有模塊的四個(gè)角處都出現(xiàn)小黑塊時(shí)，表示所有模塊被同時(shí)選中。 關(guān)于模塊的選取還有以下兩點(diǎn)需說(shuō)明： 1)如果在被選中模塊的圖標(biāo)上再次單擊左鍵，取消了對(duì)該模塊的選取。 2)如果想選取不連續(xù)的多個(gè)模塊，但是用拖曳方框的方式又會(huì)選取到我們不想要的模塊此時(shí)可 以按住Shift，鍵，再按住鼠標(biāo)左鍵來(lái)拖動(dòng)一

37、個(gè)矩形虛線框，這樣一個(gè)一個(gè)地選取。 2模塊的復(fù)制 從模塊組中復(fù)制模塊的操作方法是：在模塊組中將鼠標(biāo)箭頭指向待選模塊，用鼠標(biāo)左鍵單擊它， 當(dāng)待選模塊四個(gè)角處出現(xiàn)小黑塊時(shí)，表示已經(jīng)被選中，校住鼠標(biāo)左鍵不放，將所選模塊拖動(dòng)到 untitled模型窗門(mén)里的目標(biāo)位置，松開(kāi)鼠標(biāo)左鍵，則在untitled，模型窗口里的某個(gè)位置上就有 一個(gè)與待選模塊完全相向的模塊圖標(biāo)，這樣就完成了從模塊組中復(fù)制模塊的操作。 在untitled模型窗口里復(fù)制模塊的方法有以下兩種： （1)首先選中待復(fù)制模塊，運(yùn)行Edit菜單中的Copy命令；然后將光標(biāo)移到要粘貼的地 方，控下鼠標(biāo)左鍵；看到選定的模塊恢復(fù)原狀，在選定的位督上再運(yùn)行

38、Edit菜單中的Paste 命令即可：新復(fù)制的模塊和原裝模塊的名稱(chēng)會(huì)自動(dòng)編號(hào)，以示區(qū)別。 （2)另一種簡(jiǎn)單的復(fù)制操作是先按下鍵不放，然后將鼠標(biāo)移到需復(fù)制的模塊上，注意鼠標(biāo) 指針的變化，如果多廠一個(gè)小小的加號(hào)，就表示可以復(fù)制了。把鼠標(biāo)光標(biāo)拖動(dòng)到目的位置后，松 開(kāi)鼠標(biāo)左鍵，這樣就完成了復(fù)制工作。 3模塊的移動(dòng) 模塊移動(dòng)操作非常簡(jiǎn)單：將光標(biāo)置于待移動(dòng)模塊的圖標(biāo)上，然后按住鼠標(biāo)左鍵不放，將模塊圖 標(biāo)拖動(dòng)到目的地放開(kāi)鼠標(biāo)左鍵，模塊的移動(dòng)即可完成，、注意：模塊移動(dòng)時(shí)，它與其他模塊的連線也 隨之移動(dòng)， 4模塊的刪除和粘貼 對(duì)選中模塊的刪除和粘貼可以按如下方法操作： （ 1）按Delete鍵，把選定模塊刪除。

39、 （ 2）選擇Edit菜單中的Cut命令將選定的模塊移到剪貼板后，重新粘貼。 5改變模塊對(duì)象的大小 用鼠標(biāo)選樣對(duì)象模塊圖標(biāo)，再將鼠標(biāo)移到模塊對(duì)象四周的控制小塊處，鼠標(biāo)指針將會(huì)變成雙箭 頭的，、或形狀，此時(shí)按住鼠標(biāo)左鍵不放，拖曳鼠標(biāo)，待對(duì)象圖標(biāo)大小符合 要求時(shí)放開(kāi)鼠標(biāo)左鍵，這樣就可改變模塊對(duì)象田標(biāo)的大小。 6改變模塊對(duì)象的方向 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功能模塊就是一個(gè)控制環(huán)節(jié)。在繪制控制系統(tǒng)模迎方框圖即連接模塊時(shí)，要特別注意 模塊的輸入、輸出口模塊間的信號(hào)流向。在 SiamlinkPower System 中，總是由模塊的輸入端口接 受信號(hào)，其端口位于模塊左側(cè)；輸出端口發(fā)送(出)信號(hào)，其端口位于模塊右側(cè)。但是在

40、繪制反饋通道 時(shí)則會(huì)有相反的要求，即輸入端口在模塊右側(cè)，輸出端口在模塊左側(cè)。這時(shí)可按以下操作步驟來(lái)實(shí) 現(xiàn)：用鼠標(biāo)選中模塊對(duì)象，利用untitled的主菜單項(xiàng)Format下拉菜中的Flip Block或者Rotate Block命令，如果選擇Flip Block或者直接按鍵，即可將功能模塊旋轉(zhuǎn) 180 度；如果選擇 Rotate Block或者直接按健，即可將功能模塊順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90 度。 242 模塊的連接 當(dāng)把組成一個(gè)控制系統(tǒng)所需的環(huán)節(jié)模塊都復(fù)制到untitled模型窗口后，如果不用信號(hào)線將這 些模塊圖標(biāo)連接起來(lái)，則它并不描述一個(gè)控制系統(tǒng)。當(dāng)用信號(hào)線將各個(gè)模塊圖標(biāo)連接成一個(gè)控制系 統(tǒng)后，即得

41、到所謂的系統(tǒng)模型。要說(shuō)明模塊的連接首先需要介紹信號(hào)線的使用。 1信號(hào)線的使用 信號(hào)線的作用是連接功能模塊。在模型窗口里，拖動(dòng)鼠標(biāo)箭頭可以在模塊的輸入與輸出之間 連接信號(hào)線。為了連接兩個(gè)模塊的端口，可撞住鼠標(biāo)的左健，單擊輸入或輸出端口，看到光標(biāo)變?yōu)?+字形以后拖曳+字圖形符號(hào)到另外一個(gè)端口，鼠標(biāo)指針將變成雙+字形狀然后放 開(kāi)鼠標(biāo)左健。則一根最簡(jiǎn)單的信號(hào)線就連成了，帶連線的箭頭表示信號(hào)的流向。 對(duì)信號(hào)線的操作和對(duì)模塊操作一樣，也需先選中信號(hào)線(鼠標(biāo)左健單擊該線)，被選中的信號(hào)線的 兩端出現(xiàn)兩個(gè)小黑塊，這樣就可以對(duì)讀信號(hào)線進(jìn)行其他操作了，如改變其粗細(xì)、對(duì)其設(shè)置標(biāo)簽，也 可以把信號(hào)線折彎、分支，甚至刪

42、除。 2向量信號(hào)線與線型設(shè)定 對(duì)于向量信號(hào)線在untitled模型窗口里，可選中主菜單Format下的signal dimensions 命令，對(duì)模型執(zhí)行完Simulation下的Start命令后，傳輸向量的信號(hào)線就會(huì)變粗。變粗了的線 段表示詼連接線上的信號(hào)為向量形式。 3信號(hào)線的標(biāo)簽設(shè)置 在信號(hào)線上雙擊鼠標(biāo)左鍵，即可在信號(hào)線的下部拉出一個(gè)矩形框，在矩形框內(nèi)的光標(biāo)處可輸入 該信號(hào)線的說(shuō)明標(biāo)簽，既可輸入西文字符，也可轄入漢字字符。標(biāo)簽的信息內(nèi)容如果很多，還可以 用鍵換行輸人。如果標(biāo)簽信息有錯(cuò)或者不妥，可以重新選中再進(jìn)行編輯修改。 4信號(hào)線折彎 選中信號(hào)線，按住鍵，再用鼠標(biāo)左健在要折彎的地方單擊一

43、下現(xiàn)一個(gè)小圓圈，表示折點(diǎn)， 利用折點(diǎn)就可以改變信號(hào)線的形狀。 選中信號(hào)線將鼠標(biāo)指到線段端頭的小黑塊上，直到箭頭指針變?yōu)镺形，按住鼠標(biāo)左鍵。 拖曳線段，即可將線段以直角的方式折彎。 如果不想以直角的方式折彎，也可以在線段的任一位置將線段以任意角度折彎。 5信號(hào)線分支 選中信號(hào)線，按住健，在要建立分支的地方按住鼠標(biāo)左鍵并拉出即可。另外一種方法是： 將鼠標(biāo)指到要引出分支的信號(hào)線段上，按住鼠標(biāo)右健拖曳鼠標(biāo)，即可拉出分支線。 6信號(hào)線的平行移動(dòng) 將鼠標(biāo)指到要平行移動(dòng)的信號(hào)線段上，按住鼠標(biāo)左健不放鼠標(biāo)指針變?yōu)槭旨^形水平成垂 直方向拖曳鼠標(biāo)移到目的位置，松開(kāi)鼠標(biāo)左健，信號(hào)線的平行移動(dòng)即完成。 7信號(hào)線與

44、模塊分離 將鼠標(biāo)指針?lè)旁谙胍蛛x的模塊上，按住(Shift)健不放，再用鼠標(biāo)把模塊拖曳到別處，即可把模 塊與連接線分離。 8信號(hào)線的刪除 選定要?jiǎng)h除的信號(hào)線，按(delete)鍵，即可把選中的信號(hào)線刪除。 243模塊標(biāo)題名稱(chēng)、內(nèi)部參數(shù)的修改 在實(shí)際工程中，那些被復(fù)制的標(biāo)準(zhǔn)模塊的標(biāo)題名稱(chēng)和內(nèi)部參數(shù)常常需作一定的修改。 1標(biāo)題名稱(chēng)的修改 模塊標(biāo)題名稱(chēng)是指標(biāo)識(shí)模塊圖標(biāo)的字符串，通常模塊標(biāo)題名稱(chēng)設(shè)置在模塊圖標(biāo)的下方，也可以 將模塊標(biāo)題名稱(chēng)設(shè)置在模塊圖標(biāo)的上方。對(duì)用戶所建模型窗口中模塊標(biāo)題名稱(chēng)進(jìn)行修改的方法如下： （1)用鼠標(biāo)左鍵單擊功能模塊的標(biāo)題，在原模塊標(biāo)題外拉出一矩形框，按住鼠標(biāo)左鍵，選取要 修改

45、的標(biāo)題字符部分，使之增亮呈反相顯示。 （2)按(Enter)鍵，反相顯示的、要修改的部分字符立即被刪除，重新輸入新的標(biāo)題信息(中西文 字符均可)。 (3)用鼠標(biāo)左鍵單擊窗口中的任一地方，修改工作結(jié)束。 如果重新輸入新的標(biāo)題信息內(nèi)容很多，可以按Enter)鍵換行輸入。 2模塊內(nèi)部參數(shù)設(shè)置 在模型窗口中，雙擊待修改參數(shù)的模塊圖標(biāo)，打開(kāi)功能模塊內(nèi)部參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，然后通過(guò)改 變對(duì)話框相關(guān)欄目中的數(shù)據(jù)便可。 第三章 電力電子電路仿真實(shí)訓(xùn) 運(yùn)用現(xiàn)代仿真技術(shù)是學(xué)習(xí)、研究和設(shè)計(jì)電力電子電路的高效便捷的方法。 實(shí)訓(xùn)一 單相半波可控整流電路仿真實(shí)訓(xùn) 一、電路原理圖 單相半波可控整流電路如圖 3-1 所示。電路由

46、交流電源、晶閘管、負(fù)載以及觸發(fā)電路組成。改 變晶閘管的控制角可以調(diào)節(jié)輸出直流電壓和電流的大小。該電路的仿真過(guò)程可以分為建立仿真模型、 設(shè)置模型參數(shù) 和觀察仿真結(jié)果。 圖 3-1 單相半波可控整流電路原理圖 二、建立仿真模型 1建立一個(gè)仿真模型的新文件。在 MATLAB 的菜單欄上點(diǎn)擊 File，選擇 New，再在彈出菜單 中選擇 Model，這時(shí)出現(xiàn)一個(gè)空白的仿真平臺(tái)，如圖 32 所示。在這個(gè)平臺(tái)上可以繪制電路的仿真 模型。 圖 32 仿真模型窗口 2提取電路元器件模塊。在仿真模型窗口的菜單上點(diǎn)擊 圖標(biāo)調(diào)出模型庫(kù)瀏覽器，在模型庫(kù)中 提取所需的模塊放到仿真窗口。組成單相半波整流電路的元器件有交流

47、電源、晶閘管、RLC 負(fù)載。 3將電路元器件模塊按單相整流的原理圖連接起來(lái)組成仿真電路。如圖 33 所示。 圖 33 單相半波整流電路電阻負(fù)載模型 三、設(shè)置模型參數(shù) 設(shè)置模型參數(shù)時(shí)保證仿真準(zhǔn)確和順利的重要一步。有些參數(shù)由仿真任務(wù)決定，如電壓、電流等， 有些參數(shù)是需要通過(guò)通過(guò)仿真來(lái)確定的。設(shè)置模型參數(shù)可以 雙擊模塊圖標(biāo)彈出參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，然 后按框中提示輸入，若有不清楚的地方可以借助 help 幫助。在本例中，參數(shù)設(shè)置如下： 1交流電源。電壓為 220V，頻率 為 50Hz，初始相位為 0，如圖 34 所示。 圖 34 電源電壓參數(shù)設(shè)置對(duì)話框 2晶閘管。晶閘管直接使用了模型的默認(rèn)參數(shù)，也可以另外

48、設(shè)置，如圖 35 所示。 圖 35 晶閘管參數(shù)設(shè)置對(duì)話框 3負(fù)載 RLC。根據(jù)負(fù)載要求設(shè)置。如圖 36 所示。 圖 36 負(fù)載 RLC 參數(shù)設(shè)置對(duì)話框 4晶閘管的觸發(fā)電路。本實(shí)訓(xùn)晶閘管的觸發(fā)采用簡(jiǎn)單的脈沖發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生?？刂平且悦}沖的延 遲時(shí)間來(lái)表示，如圖 37 所示。 圖 37 脈沖發(fā)生器參數(shù)設(shè)置對(duì)話框 四、模型仿真 在模型開(kāi)始仿真前還必須首先設(shè)置仿真參數(shù)。在菜單中選擇 Simulation，在下拉菜單中選擇 Simulation parameters，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置的項(xiàng)目很多。主要有開(kāi)始時(shí)間、終止時(shí)間、仿真類(lèi)型 等。本實(shí)訓(xùn)的仿真參數(shù)設(shè)置如圖 38 所示。 圖 38 仿真參數(shù)設(shè)置對(duì)話框

49、在參數(shù)設(shè)置完畢后即可以開(kāi)始仿真。在菜單 Simulation 下選擇 Start，立即開(kāi)始仿真，若要中途 停止仿真可以選擇 Stop。 在仿真計(jì)算完成后即可以通過(guò)示波器來(lái)觀察仿真的結(jié)果。在需要觀察的點(diǎn)上放置示波器，雙擊 示波器圖標(biāo)，即彈出示波器窗口顯示輸出波形。 1 電阻性負(fù)載時(shí)的仿真波形。 圖 39、圖 310、圖 311、圖 312 分別是a0、a30、a90、a150時(shí) 仿真波形。 圖 39 a0時(shí)電源電壓、觸發(fā)脈沖、負(fù)載兩端電壓和電流波形 圖 310 a30時(shí)電源電壓、觸發(fā)脈沖、負(fù)載兩端電壓和電流波形 圖 311 a90時(shí)電源電壓、觸發(fā)脈沖、負(fù)載兩端電壓和電流波形 圖 312 a150

50、時(shí)電源電壓、觸發(fā)脈沖、負(fù)載兩端電壓和電流波形 2電阻電感負(fù)載接續(xù)流二極管時(shí)的仿真。 如果要研究電感性負(fù)載時(shí)電路工作情況，只需重新設(shè)置負(fù)載參數(shù)。設(shè) R 的值為 2，L 的值為 0.01H，在負(fù)載并接二極管，仿真模型如圖 313 所示。再次啟動(dòng)仿真得到圖 314、圖 315 和圖 316 所示波形。如圖所建，電感中電流在啟動(dòng)時(shí)，有一上升過(guò)程，一個(gè)周期后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，電流是 連續(xù)的。 圖 313 單相半波整流電路電阻電感負(fù)載接續(xù)流二極管模型 圖 314 a0時(shí)電源電壓、觸發(fā)脈沖、負(fù)載兩端電壓和電流波形 圖 315 a90時(shí)電源電壓、觸發(fā)脈沖、負(fù)載兩端電壓和電流波形 圖 316 a90時(shí)晶閘管、二極管兩端

51、電壓及流過(guò)晶閘管、二極管電流波形 實(shí)訓(xùn)二 單相橋式半控整流電路仿真實(shí)訓(xùn) 一、電路原理圖 單相橋式半控整流電路如圖 3-17 所示。電路由交流電源、晶閘管、負(fù)載以及觸發(fā)電路組成。改 變晶閘管的控制角可以調(diào)節(jié)輸出直流電壓和電流的大小。該電路的仿真過(guò)程可以分為建立仿真模型、 設(shè)置模型參數(shù) 和觀察仿真結(jié)果。 圖 3-17 單相橋式半控整流電路原理圖 二、建立仿真模型 1建立一個(gè)仿真模型的新文件。在 MATLAB 的菜單欄上點(diǎn)擊 File，選擇 New，再在彈出菜單 中選擇 Model，這時(shí)出現(xiàn)一個(gè)空白的仿真平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)上可以繪制電路的仿真模型。 2提取電路元器件模塊。在仿真模型窗口的菜單上點(diǎn)擊 圖標(biāo)調(diào)出模型庫(kù)瀏覽器，在模型庫(kù)中 提取所需的模塊放到仿真窗口。組成單相半波整流電路的元器件有交流電源、晶閘管、RLC 負(fù)載。 3將電路元器