MATLAB课程设计(电力电子)
电力电子课程设计matlab仿真实验
一．课程设计目的（1）通过matlab的simulink工具箱，掌握DC-DC、DC-AC、AC-DC电路的仿真。
通过设置元器件不同的参数，观察输出波形并进行比较，进一步理解电路的工作原理；（2）掌握焊接的技能，对照原理图，了解工作原理；（3）加深理解和掌握《电力电子技术》课程的基础知识，提高学生综合运用所学知识的能力；二．课程设计内容第一部分：simulink电力电子仿真/版本matlab7.0（1）DC-DC电路仿真（升降压（Buck-Boost）变换器）仿真电路参数：直流电压20V、开关管为MOSFET（内阻为0.001欧）、开关频率20KHz、电感L为133uH、电容为1.67mF、负载为电阻负载（20欧）、二极管导通压降0.7V（内阻为0.001欧）、占空比40%。
仿真时间0.3s，仿真算法为ode23tb。
图1-1占空比为40%的，降压后为12.12V。
触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。
图1-2占空比为60%的，升压后为28.25V。
触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。
图1-3•图1-4升降压变换电路（又称Buck-boost电路）的输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压，输出电压与输入电压极性相反，其电路原理图如图1-4(a)所示。
它主要用于要求输出与输入电压反相，其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源工作原理：①T导通，ton期间，二极管D反偏而关断，电感L储能，滤波电容C向负载提供能量。
②T关断，toff期间，当感应电动势大小超过输出电压U0时，二极管D导通，电感L经D向C和RL反向放电，使输出电压的极性与输入电压在ton期间电感电流的增加量等于toff期间的减少量，得：由的关系，求出输出电压的平均值为：上式中，D为占空比，负号表示输出与输入电压反相；当D=0.5时，U0=Ud；当0.5<D<1时，U0>Ud，为升压变换；当0≤D<0.5时，U0<Ud，为降压变换。
电力电子技术与MATLAB仿真课程设计
电力电子技术与MATLAB仿真课程设计课程设计概述本次课程设计的主要任务是对电力电子技术进行深入了解，并通过MATLAB仿真进行实践操作，从而全面掌握电力电子技术的应用。
本次课程设计以掌握电力电子技术基本原理、掌握MATLAB仿真软件的使用和掌握电力电子技术的应用为主要目标，结合实际应用案例和仿真实验，学生们能够更加深入地理解电力电子技术的应用，并且掌握MATLAB仿真的使用方法。
任务一：电力电子技术基础知识任务目标通过学习电力电子技术基础知识，掌握电力电子技术的相关概念和原理。
学习内容本次课程设计的学习内容主要包括以下几点：1.电力电子技术概述2.半导体器件3.电路模型4.控制方法学习方法学生们应该认真学习课程中涉及到的各种电力电子技术相关知识和概念，并在查阅相关文献进行加深理解。
同时，针对课程中的一些重点难点内容，可以与同学共同研究、讨论，并结合实际案例进行学习。
任务二：MATLAB仿真操作技能任务目标通过本次课程设计，学生们应该掌握MATLAB仿真工具的基本操作技能，能够独立完成电力电子技术的相关仿真实例，并且掌握MATLAB仿真结果的分析和处理方法。
学习内容本次课程设计的学习内容主要包括以下几点：1.MATLAB基础操作2.电力电子技术常用仿真分析方法3.仿真模型搭建学习方法学生们应该认真学习课程中涉及到的MATLAB仿真工具的相关知识和概念，并进行实践操作。
在实践操作过程中，可结合文献资料进行研究和调整，并与同学一起共同探讨仿真结果与理论分析的关系。
任务三：综合应用任务目标通过独立完成应用案例的设计和模拟仿真，学生们能够深入理解电力电子技术的实际应用，并且掌握MATLAB仿真工具在电力电子技术应用方面的操作方法。
学习内容本次课程设计的学习内容主要包括以下几点：1.开关电源的设计及仿真2.三相变频器的设计及仿真3.太阳能逆变器的设计及仿真学习方法学生们应该针对给出的应用案例进行仿真模拟，并负责完成实验数据表格整理及会议汇报材料的整理，以提高课程设计实际应用能力。
电力电子MatLab
SIMULINK仿真工具简介SIMULINK是Mathworks公司开发的MATLAB仿真工具之一,其主要功能是实现动态系统建模﹑仿真与分析. SIMULINK支持线性系统仿真和非线性系统仿真;可以进行连续系统仿真,也可以进行离散系统仿真,或者两者混合的系统仿真;同时也支持具有多种采样速率的采样系统仿真.利用SIMULINK对系统进行仿真与分析,可以对系统进行适当的实时修正或者按照仿真的最佳效果来调试及确定控制系统的参数,以提高系统的性能,减少设计系统过程中反复修改时间,从而实现高效率地开发实际系统的目标.实验一电力电子器件仿真过程：首先点击桌面的MATLAB图标，进入MA TLAB环境，点击工具栏中的Simulink选项。
进入我们所需的仿真环境，如图1.1所示。
点击File/New/Model新建一个仿真平台。
这时我们可以在上一步Simulink环境中拉我们所需的元件到Model平台中，具体做法是点击左边的器件分类，这里我们一般只用到Simulink跟SimPowerSystems两个，分别在他们的下拉选项中找到我们所需的器件，用鼠标左键点击所需的元件不放，然后直接拉到Model平台中。
图1.1实验一的具体过程：第一步：我们首先按照之前的方法打开仿真环境新建一个仿真平台，现在我们先仿真新提取出来的器件模型如图1.2所示：图1.2第二步，元件的复制跟粘贴。
有时候相同的模块在仿真中需要多次用到，这时按照我们常规的方法可以进行复制跟粘贴，可以用一个虚线框复制整个仿真模型。
还有一个常用方便的方法是在选中模块的同时按下Ctrl键拖拉鼠标，选中的模块上会出现一个小“+”好，继续按住鼠标和Ctrl键不动，移动鼠标就可以将模块拖拉到模型的其他地方复制出一个相同的模块，同时该模块名后会自动加“1”，因为在同一仿真模型中，不允许出现两个名字相同的模块。
第三步，我们把元件的位置调整好，准备进行连接线，具体做法是移动鼠标到一个器件的连接点上，会出现一个“十字”形的光标，按住鼠标左键不放，一直到你所要连接另一个器件的连接点上，放开左键，这样线就连好了，如果想要连接分支线，可以要在需要分支的地方按住Ctrl键，然后按住鼠标左键就可以拉出一根分支线了。
电力电子的matlab仿真设计 精品
第1章前言1.1 设计目的1. 要求对电力电子技术有较全面和深刻的理解。
2. 通过此次课程设计，使所学的电力电子技术进行全面的复习和总结，巩固所学的理论知识。
3. 通过理论与实践相结合，提高分析问题和解决问题的能力。
4. 学会使用规范、标准及有关设计资料。
5. 初步掌握设计步骤和基本内容，掌握编写设计说明书的基本方法。
6. 在绘制MATLAB仿真图得到了初步锻炼。
1.2 设计的主要内容1.建立单相半波可控整流电路仿真模型。
2.建立单相全控桥式整流电路仿真模型。
3.建立三相全控桥式整流电路仿真模型。
1.3 电力电子技术简介电力电子技术是一种电能处理技术(Electrical Energy Processing)，即采用功率半导体器件（电力电子器件）和线路对电能进行转换(conversion)、控制(control)和高效利用(efficient use)的一门技术。
广泛应用于各种电源系统、电气传动自动化系统及电力系统等工业生产和民用部门。
主要研究内容（Power Electronics contents)：电力电子器件、电力电子电路、电力电子装置。
1.4 MATLAB在电力电子中的应用MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
在本次电力电子技术仿真设计中，我们主要应用到matlab里的simulink工具库里的一些小工具模块，还有simulink power工具库。
通过MATLAB，树立模型仿真，让我们清楚的了解电力电子技术的各种技巧。
《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验
《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验一、实验目的：(1) 单相半波可控整流电路（电阻性负载）电路的工作原理电路设计与仿真。
(2) 单相半波可控整流电路（阻-感性负载）电路的工作原理电路设计与仿真。
(3) 单相半波可控整流电路（阻-感性负载加续流二极管）电路的工作原理电路设计与仿真。
（4）了解三种不同负载电路的工作原理及波形。
二、电阻性负载电路1、电路及其工作原理图1.1单向半波可控整流电路（电阻性负载）如图1.1所示，单向半波可控制整流电路原理图，晶闸管作为开关，变压器T起到变换电压与隔离的作用。
其工作原理：（1）在电源电压正半波(0~π区间)，晶闸管承受正向电压，脉冲uG在ωt=α处触发晶闸管，晶闸管开始导通，形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。
（2）在ωt=π时刻，u2=0，电源电压自然过零，晶闸管电流小于维持电流而关断，负载电流为零。
（3）在电源电压负半波(π~2π区间)，晶闸管承受反向电压而处于关断状态，负载上没有输出电压，负载电流为零。
（4）直到电源电压u2的下一周期的正半波，脉冲uG 在ωt=2π+α处又触发晶闸管，晶闸管再次被触发导通，输出电压和电流又加在负载上，如此不断重复。
2、MATLAB下的模型建立2.1 适当连接后，可得仿真电路。
如图所示：2.2 仿真结果与波形分析下列所示波形图中，波形图分别代表了晶体管VT上的电流、晶体管VT 上的电压、电阻加电感上的电压。
设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°时的波形变化。
α=30°α=60°α=90°α=120°分析：与电阻性负载相比，负载电感的存在，使得晶闸管的导通角增大，在电源电压由正到负的过零点也不会关断，输出电压出现了负波形，输出电压和电流平均值减小；大电感负载时输出电压正负面积趋于相等，输出电压平均值趋于零。
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基于matlab的电力电子技术仿真设计第1章绪论1.1 MATLAB 的产生过程和影响在 20 世纪七十年代后期的时候：时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler 教授出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK库程序的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。
经几年的校际流传，在Little 的推动下，由Little、Moler、Steve Bangert 合作，于1984 年成立了 MathWorks 公司，并把 MATLAB 正式推向市场。
从这时起，MATLAB 的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。
MATLAB以商品形式出现后，仅短短几年，就以其良好的开放性和运行的可靠性，使原先控制领域里的封闭式软件包（如英国的 UMIST，瑞典的 LUND 和 SIMNON，德国的KEDDC）纷纷淘汰，而改以MATLAB为平台加以重建。
在时间进入20 世纪九十年代的时候，MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。
到九十年代初期，在国际上30 几个数学类科技应用软件中，MATLAB在数值计算方面独占鳌头，而Mathematica 和Maple 则分居符号计算软件的前两名。
Mathcad 因其提供计算、图形、文字处理的统一环境而深受中学生欢迎。
MathWorks 公司于1993 年推出MATLAB4.0 版本，从告别DOS 版。
电力电子技术MATLAB实践：电力电子技术中有关电能的变换与控制过程，有各种电路原理的分析与研究、大量的计算、电能变换的波形测量、绘制与分析等，都离不开MATLAB。
首先，它的运算功能强大，应用于交流电的可控整流、直流电的有源逆变与无源逆变中存在的整流输出的平均值、有效值、与电路功率计算、控制角、导通角计算。
其次，MATLAB 的SimpowerSystems实体图形化仿真模型系统，把代表晶闸管、触发器、电阻、电容、电源、电压表等实物的特有符号连接成一个整流装置电路或是一个系统，更简单方便，节省设计制作时间和成本等。
电力电子技术的MATLAB实践课程设计
电力电子技术的MATLAB实践课程设计一、课程设计的背景和意义电力电子技术是电气工程中的一门重要学科，应用广泛。
随着现代电力系统的快速发展，电力电子技术的发展也越来越快。
因此，掌握电力电子技术，对于电气工程专业学生来说是无可避免的。
MATLAB是一款强大的数学计算软件，被广泛应用于电气工程中的算法分析和设计。
因此，在电力电子技术的学习中，使用MATLAB进行实践对于学生而言具有重要的意义。
本课程设计旨在让学生结合电力电子技术的知识，采用MATLAB进行电路仿真和控制算法设计，提高学生对电力电子技术的理解和应用能力，为未来的工作奠定基础。
二、课程设计的内容和方法1. 课程设计的内容本课程设计主要包括以下内容：1.电力电子技术的基础知识介绍2.MATLAB的基本使用方法3.电路仿真分析和控制算法设计4.实验结果分析和评估2. 课程设计的方法本课程设计采用以下方法：1.讲授电力电子技术的基础知识和MATLAB的基本使用方法2.以实验为主，由学生在指导下进行电路仿真分析和控制算法设计3.实验分组，每组进行电路仿真和控制算法设计，并根据实验结果进行分析和评估三、课程设计的实验设计1. 实验一：单相全桥变流电路的仿真分析实验内容1.了解单相全桥变流电路的基本原理和性质2.构建单相全桥变流电路的MATLAB模型3.仿真分析单相全桥变流电路在不同负载下的波形和性能4.分析单相全桥变流电路的主要故障和对应的解决方法实验步骤1.构建单相全桥变流电路的MATLAB模型，包括输入电压源、四个桥臂、电感和负载2.设计MATLAB仿真图并调试，输入不同负载下的输入电压和参数，得到对应的输出波形和参数结果3.分析波形和参数结果，比较不同负载下的性能指标，如输出电压、输出电流、功率因数等4.分析单相全桥变流电路的主要故障，如负载短路、开路等，在MATLAB模型中模拟故障情况，并根据故障现象和模拟结果提出解决方法实验思考题1.为什么需要使用电感？电感对电路有哪些作用？2.如何提高单相全桥变流电路的功率因数？3.如何预测单相全桥变流电路在负载故障时的反应？2. 实验二：三相全桥逆变电路的控制算法设计实验内容1.了解三相全桥逆变电路的基本原理和性质2.设计SPWM控制算法并实现MATLAB模型3.验证控制算法的有效性和性能实验步骤1.了解三相全桥逆变电路的基本原理和性质，并确定SPWM控制算法的输入、输出和控制策略2.构建三相全桥逆变电路的MATLAB模型，并加入SPWM控制算法3.分析不同输入信号下的输出波形和性能，调整控制算法以获得最佳性能4.验证控制算法的有效性和稳定性，比较仿真结果与理论计算结果的差异实验思考题1.什么是SPWM控制算法？它的控制策略有哪些？2.如何选择最佳的SPWM控制算法参数？3.针对三相全桥逆变电路的应用场合，如何优化控制算法以提高性能？四、结论本课程设计以电力电子技术为主线，采用MATLAB进行实践，可以增强学生对电力电子技术的理解和应用能力，同时也提高了MATLAB的应用技能。
基于Matlab的电力电子技术课程设计报告【范本模板】
《电力电子技术》课程设计报告题目：基于Matlab的电力电子技术仿真分析专业：电气工程及其自动化班级：电气2班学号：Z01114007姓名：吴奇指导教师：过希文安徽大学电气工程与自动化学院2015年 1 月7 日中文题目 基于Matlab 的电力电子技术仿真分析一、设计目的（1）加深理解《电力电子技术》课程的基本理论；（2）掌握电力电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力;（3）学习Matlab 仿真软件及各模块参数的确定。
二、设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书（论文)、图纸、实物样品等〕：（1）根据设计题目要求的指标，通过查阅有关资料分析其工作原理，设计电路原理图；(2)利用MATLAB 仿真软件绘制主电路结构模型图，设置相应的参数。
（3）用示波器模块观察和记录电源电压、控制信号、负载电压、电流的波形图。
三、设计内容(1）设计一个降压变换器（Buck Chopper ），其输入电压为200V ，负载为阻感性带反电动势负载，电阻为2欧，电感为5mH ，反电动势为80V.开关管采用IGBT ，驱动信号频率为1000Hz ，仿真时间设置为0.02s ，观察不同占空比下（25％、50％、75%）的驱动信号、负载电流、负载电压波形，并计算相应的电压、电流平均值。
然后，将负载反电动势改变为160V,观察电流断续时的工作波形。
（最大步长为5e-6，相对容忍率为1e-3,仿真解法器采用ode23tb)(2）设计一个采用双极性调制的三相桥式逆变电路，主电路直流电源200V,经由6只MOSFET 组成的桥式逆变电路与三相阻感性负载相连接，负载电阻为1欧，电感为5mH,三角波频率为1000Hz ，调制度为0.7，试观察输入信号（载波、调制波）、与直流侧假想中点N ‘的三相电压Uun ’、Uvn ’、Uwn'，输出线电压UV 以及负载侧相电压Uun 的波形.四、设计方案实验1：降压变换器dc-dc 变流电路可以将直流电变成另一固定电压或可调电压的直流电,包括直接直流变流电路和间接直流变流电路.其中，直接直流变流电路又称为斩波电路，功能是将直流电变为另一直流电.本次实验主要是在Matlab 中设计一个降压斩波电路并仿真在所给条件下的波形和数值与理论计算相对比。