数字化软开关电源的Matlab仿真研究
Matlab中的电力系统仿真方法
Matlab中的电力系统仿真方法引言：随着电力系统的迅速发展和复杂性增加，电力系统仿真成为电力工程研究和设计的重要工具。
Matlab作为一种强大的数学计算工具，为电力系统仿真提供了丰富的功能和灵活性。
本文将探讨在Matlab中进行电力系统仿真的方法和技术，以及如何利用Matlab解决电力系统设计和优化的问题。
一、概述电力系统仿真是一种模拟电力系统运行和行为的技术，能够帮助分析和解决电力系统中的各种问题。
Matlab在电力系统仿真中具有广泛的应用，提供了强大的建模和计算功能。
利用Matlab进行电力系统仿真可以有效地模拟电力系统的运行和优化算法的性能，为电力系统的设计和运行提供重要参考。
二、电力系统建模在进行电力系统仿真之前，需要对电力系统进行准确的建模。
Matlab提供了各种建模工具和函数，可以用于描述电力系统中的各种元件和拓扑结构。
例如，可以使用Matlab的电路元件库模型化发电机、变压器、线路和负荷等元件，并使用节点和支路等数据结构描述电力系统的拓扑。
同时，Matlab还提供了用于构建电力系统模型的函数和工具箱，如Power System Toolbox和Simulink Power System Blockset。
这些工具提供了模型建立、参数设定和仿真运行等功能，方便用户创建和分析电力系统模型。
三、电力系统仿真技术1. 静态潮流计算静态潮流计算是电力系统仿真中常用的一种方法，用于研究电力系统的潮流分布和电压稳定性等问题。
Matlab提供了多种求解潮流计算的方法，例如基于牛顿-拉夫逊法的Power Flow Toolbox和基于改进迭代法的Fast-Decoupled Power Flow。
这些方法可以通过Matlab编程实现，计算电力系统中各节点的电压、相角和功率等参数。
利用这些计算结果，可以评估电力系统的稳定性、检测潮流拥挤和进行电力负荷分析等。
2. 动态稳定分析动态稳定分析是研究电力系统在暂态和稳态过程中的稳定性问题。
DC-DC电路matlab设计与仿真
DC-DC电路matlab设计与仿真MATLAB语言、控制系统分析与设计大作业题目：DC/AC/DC开关电源仿真专业：电气工程及其自动化班级：电气1009班设计者：吴嵩学号： u201012042评分：华中科技大学电气与电子工程学院2013 年11月评分栏项目应包括的主要内容或考核要点满分自评评分设计报告基本要求方案论证性能指标分析；控制方法及实现方案10 设计过程控制器设计与参数计算30 结果分析对设计结果的分析与核算，分析原因和改进20 格式规范重点考查完整性，图表，公式的规范性10发挥部分完成第（1）项提出改进的性能指标，完成分析，设计并对结果予以验证10 完成第（2）项考虑参数变化，干扰影响等其他因素，完成分析，设计并对结果予以验证10 完成第（3）项提出其他更完善的性能指标，完成分析，设计并对结果予以验证10报告得分以上报告得分占考核成绩的90%是否申请答辩：是（）否（）100答辩得分答辩以报告的特色和难度系数，掌握程度予以评价特色：难度：熟练：10总分报告得分+答辩得分一、简介直流_直流变换器也称直流斩波器或DC_DC变换器。
DC_DC电路是将某直流电源转换成不同电压值的电路。
DC/AC/DC电路则是通过将直流转化成交流，再转换成直流的技术，完成直流直流的变换，以达到某些电路要求。
我将使用matlab仿真此电路，对电路性质进行研究，了解此电路的特性。
二、DC/AC/DC开关电源原理及设计2.1原理DC/AC/DC开关电源电路是由VT1~VT4组成单相桥式逆变器将直流电转换成几千赫兹~几十千赫兹的高频率交流电，再经高频变压器T的变压和隔离，由二极管VD1，VD2组成的单相全波整流电路将高频电流转换成直流电，并由电感L和电容C滤波后得到稳定的直流电输出。
VT1~VT4组成的逆变器采取PWM控制开关电源仿真模型如下图1，模型中VT1~VT4组成的逆变器使用Universal Bridge模块。
MATLAB语言在电源仿真中的应用
M AT LAB语言在电源仿真中的应用X陈琪罗运成王震(武汉数字工程研究所武汉430074)摘要主要介绍了电源的计算机仿真方法和常用的各种电路仿真软件,阐述了应用M AT LA B对电源的仿真技术。
关键词仿真电源MA T LAB1引言近几年来,电路分析和设计的方法由于采用计算机仿真技术而得到飞速发展。
电路设计采用计算机仿真技术对不同的设计方案迅速地进行模拟分析,并在电路形式确定以后,对电路的元件参数进行灵敏度分析和容错分析,从而优化元件参数,保证设计质量。
所以,电路设计中采用计算机仿真技术,能极大的减少人工劳动,缩短设计周期,降低设计成本。
目前,在电力电子装置的研究中,越来越多的装置采用计算机仿真技术。
对于军用电源来说,其工作环境和负载情况都非常恶劣,而采用的功率器件却很昂贵,所以在电源的设计中采用计算机仿真技术就更具有优越性。
2常用各种电路仿真软件常用的电路仿真软件有Pspice,Saber,IsSpice和M ATLAB等。
通常把电源电子仿真软件分为两种:侧重于电路的仿真器和侧重于方程求解的仿真器,其中Pspice、Saber 和MAT LAB分别是两类仿真器的代表。
这里,我们着重介绍一下MATLAB,是由M athw orks公司推出,其中的Pow er Sys-tem Blockset(PSB)含有在一定使用条件下的元件模型,包括电力系统网络元件、电机、电力电子器件、控制和测量环节以及三相元件库等,再借助于其它模块库或工具箱,在Simulink环境下,可以进行电力系统的仿真计算,可以实现复杂的控制方法仿真,同时可以观察仿真的执行过程。
仿真结果在仿真结束时利用变量存储在MAT LAB的工作空间中。
为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机,并进行进一步的分析与仿真, Mathworks公司提供了新的控制系统模型图型输入与仿真工具)))SIM ULINK。
SIM ULINK是众多仿真工具中功能最强大、最容易使用的一种。
基于PI控制方式的7A开关电源的MATLAB仿真
基于PI控制方式的7A开关电源的MATLAB仿真摘要随着人们对电源电路性能的更高要求，开关类电源受到了广泛关注，而PI（比例-积分）控制也是控制变频器和开关电源系统中一种普遍采用的控制策略。
本文主要选择MATLAB 建立了一种基于PI控制器的7A开关电源模型，以模拟光照了解负载变化对电源输出的影响，并基于PI控制器的输出电压控制，以确保系统具有良好的控制性能。
1 引言开关类电源具有可控、高效、低成本等优点，因而受到了广泛关注，电源系统输出电压的稳定性但负载变化取决于系统控制方法，所以在电源控制中，调节重要参数是非常有价值的材料[1]。
PI控制器是开关类电源系统中最常采用的控制手段，它通过调节电源的输出电流和电压来达到平稳的输出[2]。
2 MATLAB模型2.1 开关电源PI控制模型创建利用MATLAB 建立一个额定功率为7A的开关类电源模型，此模型正常工作，控制器输出电压为5V。
此模型由电源输出，比例积分控制器，开关模型，电动机及负载模型，空载通知与负载状态模型组成，通过PI控制器调控来控制电源系统的输出，如图2-1所示。
图2-1 开关电源PI控制模型示意图2.2 建立PI控制器为确保系统的稳定，PI控制器是一个飞地易控制系统的重要组成。
本文提出的PI控制器使用MATLAB 中的比较器子程序，通过比对实际负载电压和目标负载电压结果，来实现控制。
经过参数优化，模型初始采用积分时间常数（Ti=72.1ns），比例常数（Kp=55.4）。
2.3 建立开关模型开关模型采用ATMEL公司提供的ATM90E26芯片，其结构如图2-2所示。
电源系统中的功率MOSFET及反射式锁回电路，结合通过测量的电压与电流，充分考虑了开关系统的效率。
2.4 建立负载模型负载模型包括电机控制及负载模型，用于模拟实际负载的变化，以及影响负载的空载检测与负载状态模型，模拟负载变化对电源输出的影响，另外为了实现保护功能，增加电压保护模型，当电压超出额定范围，触发电压保护功能，以来确保系统的安全性。
基于PI控制方式的A开关电源MATLAB仿真研究(1)
基于PI控制方式的A开关电源MATLAB仿真研究(1)随着科技的不断发展，电子产品越来越普及，电源的研究也越来越重要。
A开关电源是一种常见的电源类型，它采用高频进行开关，能够将输入电压进行变换得到所需要的输出电压。
为了控制A开关电源，让它输出满足需求的稳定电压，一种被广泛应用的控制方式是PI控制。
PI控制是通过调节比例和积分两个参数来实现电源输出电压的控制，使用这种控制方法可以避免A开关电源的过零现象，减少输出噪声。
本文主要利用MATLAB进行基于PI控制方式的A开关电源的仿真研究。
首先，在MATLAB中进行A开关电源的建模。
建模的过程中需要考虑电源的输入电压、输出电压、开关周期等因素，并根据这些因素确定模型参数。
模型建立完成后，利用MATLAB的仿真器进行模拟实验，运用不同的控制策略，如比例控制、积分控制、PI控制等，观察电源的输出电压是否符合要求。
接着，在MATLAB中调整PI控制的参数，观察参数变化对电源稳定性和输出电压波动的影响。
通过调整PI控制的比例参数和积分参数，找到使得输出电压稳定的合理参数范围，并找出最佳参数组合。
通过对仿真结果的分析，可以得到如果要实现较为稳定的电源输出电压，需要控制PI控制器中的比例参数和积分参数同时进行调整。
最后，对实验数据进行统计分析，评估PI控制方式的有效性，并比较PI控制方式和传统控制方式的电源输出效果。
从实验结果可以看出，基于PI控制方式的A开关电源输出电压更稳定，噪声较小，与目标电压更为接近。
相比传统控制方式，PI控制方式能够更好地保证A开关电源的输出电压稳定性和可靠性。
综上所述，本文主要研究了基于PI控制方式的A开关电源MATLAB仿真。
通过模型的建立、参数的调整和实验数据的分析，得出了PI控制方式在控制A开关电源输出电压方面的优越性。
这些研究结果对于电源的研究和应用，以及其他领域的自动控制方案的设计具有重要的参考价值。
基于MATLAB的数字式DC_DC开关电源系统建模
* E1 + ( 1- D ( k) ) * E 2 ;
( 3) Gss= ss( A , B, C, E) ;
( 4) Gtf = t f( G ss ) ;
( 5) G= Gtf ( 2) ;
每段程序前的标号如( 1) 为方便说明程序而设置,
实际程序中并没有。这段程序的第( 1) 和第( 2) 行为状
Key wo rds: dig ital pow er supply; PID contr ol alg or ithms; pulse w idth modulate digital pulse w idth modulatio n t echnique; M A T L AB simulation
态参数在 M AT L AB 中的描述形式, 其中 D( k ) 为根据
反馈环路所得到的占空比。
2009 年 3 月 25 日第 26 卷第 2 期
刘 晓宇 等: 基于 M AT LA B 的数字式 DC/ DC 开关电源系统建模
T eleco m Pow er T echnolog y M ar. 25, 2009, V ol. 26 N o. 2
根据电流电压关系, 可以列出状态 2 的状态方程:
iR(t)
0 0 i L ( t)
0
= v0( t)
01
+ v C( t)
0 [ vin( t) ]
iR(t)
0 0 i L ( t)
0
=
+
[ vin( t) ]
v0( t)
0 1 v C( t) 0
可得状态 2 的状态相量:
A2 =
0 -1
L
0
1 C
刘晓宇, 徐 申, 孙伟锋 ( 东南大学, 江苏 南京 210096)
基于PI控制方式的A开关电源MATLAB仿真研究-V1
基于PI控制方式的A开关电源MATLAB仿真研究-V1基于PI控制方式的A开关电源MATLAB仿真研究一、引言A开关电源是一种高效率、高稳定性的电源，被广泛应用于通信、计算机、医疗等领域。
而PI控制方式是一种常见的控制方式，具有简单、实用、易实现等特点。
本文旨在探究基于PI控制方式的A开关电源的MATLAB仿真研究，以期为相关领域的研究人员提供参考。
二、A开关电源的基本原理A开关电源由开关管、变压器、软件控制器等组成。
在输入电源通过变压器转换后，输出电压通过开关管的断开和闭合控制来实现，其中软件控制器起到控制作用。
整个过程中还需要使用滤波器来减小噪声和杂波干扰。
三、PI控制方式的基本原理PI控制方式是一种通用的控制方式，通常由比例控制和积分控制两个部分组成。
比例控制负责将实际值与设定值进行比较，并产生误差信号；积分控制则通过积分误差信号来降低系统稳定性。
通过调整比例系数和积分系数，可以实现良好的控制效果。
四、基于PI控制方式的A开关电源MATLAB仿真研究1.搭建仿真模型：将A开关电源等元器件通过MATLAB仿真工具进行搭建，设定仿真参数和控制器的比例系数和积分系数。
2.进行仿真分析：通过仿真结果，可以得到电源的输出波形和相应的电压、电流和功率状态等。
同时还需要对控制效果进行分析和评价。
3.系统优化：根据仿真结果，逐步对系统进行调整和优化，以提升电源的性能和稳定性。
五、研究结论通过MATLAB仿真工具对基于PI控制方式的A开关电源进行研究，可以得出以下结论：1. A开关电源能够实现快速、准确、可靠的输出电压；2. PI控制方式能够有效降低系统稳定性；3. 根据仿真结果，可以对系统进行优化和调整，以提升电源的性能和稳定性。
六、结语本文简要介绍了基于PI控制方式的A开关电源MATLAB仿真研究，从原理、仿真模型和研究结论等方面进行探究和总结。
希望此研究对相关领域的研究人员提供一定的参考价值。
开关电源《基于MatlabSimulink的BOOST电路仿真》
基于Matlab/Simulink 的BOOST电路仿真姓名：学号：班级：时间：2010年12月7日1引言BOOST 电路又称为升压型电路, 是一种直流- 直流变换电路, 其电路结构如图1 所示。
此电路在开关电源领域内占有非常重要的地位, 长期以来广泛的应用于各种电源设备的设计中。
对它工作过程的理解掌握关系到对整个开关电源领域各种电路工作过程的理解, 然而现有的书本上仅仅给出电路在理想情况下稳态工作过程的分析, 而没有提及电路从启动到稳定之间暂态的工作过程, 不利于读者理解电路的整个工作过程和升压原理。
采用matlab仿真分析方法, 可直观、详细的描述BOOST 电路由启动到达稳态的工作过程, 并对其中各种现象进行细致深入的分析, 便于我们真正掌握BOO ST 电路的工作特性。
图1BOO ST 电路的结构2电路的工作状态BOO ST 电路的工作模式分为电感电流连续工作模式和电感电流断续工作模式。
其中电流连续模式的电路工作状态如图2 (a) 和图2 (b) 所示, 电流断续模式的电路工作状态如图2 (a)、(b)、(c) 所示, 两种工作模式的前两个工作状态相同, 电流断续型模式比电流连续型模式多出一个电感电流为零的工作状态。
(a) 开关状态1 (S 闭合) (b) 开关状态2 (S 关断)(c) 开关状态3 (电感电流为零)图2BOO ST 电路的工作状态3matlab仿真分析matlab 是一种功能强大的仿真软件, 它可以进行各种各样的模拟电路和数字电路仿真，并给出波形输出和数据输出, 无论对哪种器件和哪种电路进行仿真, 均可以得到精确的仿真结果。
本文应用基于matlab软件对BOO ST 电路仿真, 仿真图如图3 所示,其中IGBT作为开关, 以脉冲发生器脉冲周期T=0.2ms,脉冲宽度为50%的通断来仿真图2 中开关S的通断过程。
图3BOO ST 电路的PSp ice 模型3.1电路工作原理在电路中IGBT导通时，电流由E经升压电感L和V形成回路，电感L储能；当IGBT关断时，电感产生的反电动势和直流电源电压方向相同互相叠加，从而在负载侧得到高于电源的电压，二极管的作用是阻断IGBT导通是，电容的放电回路。
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【 关键词 】 力学教改 ； 新思考 ； 教学模 式改变； 教 学理念改 变； 内容和手段 的改变
１ 目前基础力学教学 中存在的问题
随着多媒体和网络的出现 ． 高等教育课程教学改革 已逐渐成为一 个永久研究的趋势 ， 基础力学课程 当然也不例外 。 不可否认 ． 多年来经 过各方面专家和高校教师们的共 同努力 ． 目前改革 已取得 了很多可喜 的成绩 ． 这些成绩都让每位 力学工作者感到非常欣慰 ． 但是 ． 与此 同时 也不可否认 ． 在现有 的教学模式和教学 理念下 ． 基础力学 的教学 中还 存在着一些无法解 决的问题 ． 如： （ １ ）学时 的大量 削减给基础力学课程 的教学效果带来 了严重影 ｃ ｅ ＆ 技 Ｔ ｅ ｃ ｈ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 界 Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
新时代基础力学课程教学改革的新思考
杨 雪梅
（ 唐 山学院 基础教学部 ， 河北 唐 山 ０ ６ ３ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 学时的严重 削减 ， 内容的枯 燥乏味及传统 的教 学模式造成的高师资力量 的严重浪 费无疑 已成为当今基础力 学课程教 学中普遍存
这一点引发了本人对基础力学课程改革重新进行了更深层的思考。
３ 基 础 力 学 课 程 改革 的新 思 考
思考一 ： 改变传 统的教学模式 ． 充分发 挥网络资源 口趋 丰富的优 势， 变课上教学课下互动为课下有计划的安排 自学课上互 动 这样不 仅可 以缓解学时削减给课程带来得严重影响 ． 更重 要的是 它更便 于教 师合理的利用课 上宝贵的教学时间 自主灵活的安排教学 内容 ， 从而使 高师资力量得到更好 的发挥利用 思考二 ： 改变传统 的教学理念 ． 树立 知识传承与兴趣引导并重 的 响。 新 的教学理念 ． 将课 上内容 由千篇一律的按大纲规 定讲授 知识 为主变 （ ２ ） 基础力学 内容 的枯燥乏味极容 易使学 生产生厌学心 理 ． 这是 为 由教师根据不同院校的学生基础 、 学生课下 自学 的情 况及教 师 自身 不争的事实。 业务水平来 自主地、 灵 活多变地安排教学及 互动 内容 这样不仅 可以 （ ３ ） 传统的教学 模式即课 上讲授课下辅导答疑不利于教师水平的 使学生对老师讲的课有不 照本宣科的新鲜感 ． 从 而更有利 地调 动起学 发挥 ． 造成许多高师资力量 的严重浪费 ． 这无疑也是各级院校 ． 特别是 生 的学 习兴趣 、 激发起学 生主动求知的欲望 ． 同时也可以使高 师资力 高层次院校普遍存在的问题 量 更 有 用 武 之 地 以上这些问题 ． 虽 然许多教师也尝试 了一遍又一遍 的改 革 ． 但由 思考三 ： 改变传统 的教学 内容及手段 ． 强调 引导 、 启发 、 互 动及多 于传统 的教学模式 和教学理念 的束缚 、 学时的限制 、 及 网络资源 的独 样化改变 ． 比如 ． 内容方 面． 除了在学生 自学基础上 对大纲要求 的内容 立控制 ， 总是无法真正得 以解决 。 那么如何真正滴解决好这些问题 ？ 针 进行必要的夯实与加深外 ． 教师可 以利用学生课下 自学节 省 下来的课 对这些 问题 ． 结合 下面一些背景 的出现 ． 本 人重新尝试着对基 础力学 上时间 ．在课上结合 自己的能力多介绍一些学生感兴趣 的工程案例 、 教学改革作了一些 新的思考 身边 的趣 味力学现象及 学科 前沿及现状等 引导性启发性 的内容来 激 发学生的学习兴趣 ． 又如教学手段上 ． 除了必要 的讲授式外 ． 还 可以通 ２ 基础力学教学 改革新思考的背景 过提问 、 学生试讲或学生问老师答等多样化的手段 来加 强学生的互动 “ 慕课” 时代的到来 为新思考提供 了必要的前提背景 ２ ０ １ ３ 年 １ １ 感． 从 而 是 更 多 的学 生参 与 到 教 和 学 的 过 程 中来 、 让 学 生 有 一 种 自豪 月． 本人有幸 参加 了由全国高等学校教 学研究 中心 、 全 国高等学校教 感． 以减少学生的厌 学心理等 ． 让学生的被动学变为主动学 学研究会 、 教育部力学类 相关教学指导委 员会 、 中 国力学学会 教育工 以上仅是本人参会 后的一些简单思考 ． 还 不很成熟 ． 目的仅 在于 作委员会 、 高等教 育出版社及西北工业 大学共 同上海举办 的“ 高校力 抛砖引玉 ． 以此 引发更 多人的思考 ． 从 而使传 统模 式和理念下遗 留的 学课程教学系列报告会 ” 在报告会 中提到“ 慕课 ” 、 “ 微课程建设” 及校
际联合和资源共享 ． 这无 疑为新一轮的教改提供了重要的前提条件 ． 如何合理的利用这些资源解决好上述问题 ．从而更好的为教学服务？
问题早日得以解决， 不当之处欢迎多批评指正。 ●
［ 责任编辑 ： 庞修平 ］
（ 上接第 １ １ ２页 ） 的保护作用 ， 零 阶保持 环节模 拟 ＤＳ Ｐ的采样 ， Ｐ Ｉ 调节 出电压， 电流波形 以及移相角有动态变化 ， 但状态稳定。Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ仿真结 器在 Ｄ Ｓ Ｐ内通 过相应 的算法实现 果表明 ， 该系统能够达到较好 的稳态和动态性能。 其 中子系统 ｍ ａ ｉ ｎ 是该 系统的开环模型 ．系统的输入变量是 ｐ ｉ — ２ 结 论 Ｉ ｎ １ ， 这里 ｌ ｎ １ 为移相角 （ 弧度制 ） ． 设定 内部参数 。 在仿真 时运用做一个 离 散的 Ｐ Ｉ 环节封装成 Ｐ Ｉ 调节器 ． 与Ｄ Ｓ Ｐ的离散算法 相一致， 为其设 本 文设 计 了基 于 Ｄ Ｓ Ｐ控制 的移相 全 桥 软 开关 变换 器 ．结合 理 论 分
在 的问题 ， 如何解决这些 问题？“ 慕课 ” 的到 来、 校 际联合的推广及 资源共 享的实现 引发 了作者对新一轮教 学改革 的新思考 ， 提 出了课下有计划 安排 学生 自学课上互动的新的教 学模式 的改变． 知识传承 与兴趣 引导并重的新的教 学理念的改 变． 及教学 内容与手段上的灵活 多变的 多样化