李　雯

[摘要]利用SIMULINK提供的功能,建立電力電子電路仿真模型,設(shè)置、修改參數(shù),在電子示波器上顯示仿真波形,并對其進(jìn)行分析、驗證。

[關(guān)鍵詞]SIMULINK 電力電子技術(shù) 仿真分析

中圖分類號:TP3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0910010-01

在電力電子技術(shù)傳統(tǒng)教學(xué)方法中,理論分析主要基于變流電路工作原理的討論而進(jìn)行波形分析和主要參數(shù)計算。學(xué)生對電路中元件的參數(shù)設(shè)置和型號的選擇感性認(rèn)識很少。同時,實驗教學(xué)中借助電力電子實驗臺完成的硬件實驗是封裝好的實驗?zāi)K,不利于培養(yǎng)學(xué)生讀圖與分析、器件參數(shù)選擇、調(diào)試以及故障分析等方面的實踐能力。這兩方面問題在高職高專類院校尤其突出,本文中,嘗試在電力電子技術(shù)教學(xué)中借助Matlab/Simulink

解決上述問題,并以實例說明使用Simulink進(jìn)行輔助教學(xué)的一般方法。

一、Simulink仿真軟件介紹

Simulink是Matlab軟件下的一個附加組件,是用來提供一個系統(tǒng)級的建模與動態(tài)仿真的工具平臺,在其下提供了豐富的仿真模塊。其主要功能是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、方針與分析,可以預(yù)先對系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,按仿真的最佳效果來調(diào)試及整定控制系統(tǒng)的參數(shù)。Simulink仿真與分析的主要步驟為:從模塊庫中選擇所需要的基本功能模塊,建立結(jié)構(gòu)圖模型;設(shè)置仿真參數(shù);進(jìn)行動態(tài)仿真并觀看輸出結(jié)果;針對輸出結(jié)果進(jìn)行分析和比較。

二、用Sinmulink對三相半波可控整流電路的仿真

在進(jìn)入Matlab后,在命令行輸入Simulink命令即可打開相應(yīng)的系統(tǒng)模型庫,電力電子電路建模相關(guān)的是SimPowerSystems模型庫。

(一)建立共陰極三相半波整流電路的仿真模型

點擊File/New菜單項打開空白編輯窗口,將仿真所需模塊添加到編輯窗口。添加時只需用鼠標(biāo)左鍵選中模塊拖動到編輯窗口中,然后釋放鼠標(biāo)左鍵。模塊提取路徑:三相電源SimPowerSystems/Electrical Sources,三相變壓器SimPowerSystems/Element,晶閘管SimPowerSystems/Power Electronics,觸發(fā)脈沖SimPowerSystems/Control Blocks,電壓電流測量SimPowerSystems/Measuremants,選路器Simulink/Signal Routing/Selec

tor,分路器Simulink/Signal Routing/Demux,示波器Simulink/Sinks/

Scope,放大器和常數(shù)Simulink/Math Operations。連接模塊時,鼠標(biāo)光標(biāo)移動到起點模塊的輸出端,按鼠標(biāo)左鍵看到光標(biāo)變?yōu)椤?”字,拖動自動將兩個模塊連接起來如圖所示。

(二)修改模塊參數(shù)

各個模塊參數(shù)是可以隨意修改的,用鼠標(biāo)左鍵雙擊待修改內(nèi)部參數(shù)模塊的圖標(biāo)。例如修改三項變壓器的參數(shù)時雙擊圖標(biāo),出現(xiàn)如圖所示對話框:

下面將幾個主要模塊的參數(shù)設(shè)置列出,供大家參考:

(三)模型仿真及仿真結(jié)果。選擇Simulink/Start來啟動仿真過程,打開示波器可以在電子示波器上顯示仿真波形如下圖所示。

由下圖可見,三相晶閘管導(dǎo)通情況是一致的,故只檢測了一相;其次,由于是電阻負(fù)載,所以流經(jīng)負(fù)載的電流id與整流輸出電壓ud波形完全相同;還有流經(jīng)晶閘管VT1的電流與流經(jīng)負(fù)載的電流id對應(yīng)的時間段內(nèi)波形也是完全相同的。

三、結(jié)束語

以上僅是SIMULINK在電力電子技術(shù)仿真中的個別簡單應(yīng)用。應(yīng)用SIMULINK可以建立各種系統(tǒng)模型,直觀,易于使用,便于仿真分析;為驗證設(shè)計思想,進(jìn)行高效成功的設(shè)計提供便利條件,從而提高分析問題和解決實際問題的能力。

參考文獻(xiàn):

[1]薛定宇、陳陽泉,基于MATLAB/Simulink的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2002.

[2]黃忠霖、黃京,電力電子技術(shù)的MATLAB實踐[M].北京:國防工業(yè)出版社,2009.

作者簡介:

李雯(1982-),女,陜西寶雞人,本科學(xué)歷。