电力电子matlab仿真

第1章 MATLAB基础
1-3
1.1 MATALB 介绍
MATLAB的名称源自Matrix Laboratory，它是一种科学计算软件，专门以 矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提 供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领
域的分析、仿真和设计工作。
第1章 MATLAB基础
1-10
1.4.1 常量和变量
第1章 MATLAB基础
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1.4.2 数组和矩阵的表示和赋值
(1) 一维数组的表示和赋值。
一维数组(行矢量)是用方括号括起的一组元素(或数) ，元 素之间用空格或逗号分隔，组成数组的元素可以是具体的数值 、变量名或算式。
举例如下:
x= [l 2 3 4 5 6]
第1章 MATLAB基础
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1.3.4 MATLAB 的工作间
1. 工作空间窗口
变量管理中心，可以显 示变量名称、尺寸、字节和类 别等信息。
2.工作空间管理命令
• Who 列出变量的简明列表 • Whos 列出变量大小类型等
第1章 MATLAB基础
1-9
1.4 MATALB 计算基础
MATLAB 的计算主要是数组和矩阵的计算，并且定义的数值元素是 复数，这是MATLAB 的重要特点。
第1章 MATLAB基础
1-31
1.8 电力电子电路波形图的绘制
MATLAB 命令窗口键入命令如下
1 » V=220 ;
%交流电压有效值
2 » R= 2;
%电阻值
3 » dth = pi/360 ;
%导通角增量
4 » th =0:dth:2 * pi;
%一周期中导通角
5 » vs = V * sqrt(2) * sin ( th) ; %交流电压
第1章 MATLAB基础
1-4
1.3 MATALB 环境
1. 3.1 MATLAB 的主菜单 1.3.2 MATLAB 的工具栏 1.3.3 MATLAB 的命令窗口 1.3.4 MATLAB 的工作间
第1章 MATLAB基础
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1. 3.1 MATLAB 的主菜单
第1章 MATLAB基础
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第2章 SIMULINK环境和模型库
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2.1 系统仿真环境 2. 1. 4 系统模型的保存和调用 保存：save 后缀：.mdl 调用：open
第2章 SIMULINK环境和模型库
定义变量
逐行执行的命令
循环和转移
逐行执行的命令
end 逐行执行的命令
第1章 MATLAB基础
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1.5.1 表达式、表达式语旬和赋值语句
1.表达式 由运算符连接的常量、变量和函数构成MATLAB 的表达式。
2. 表达式语句 单个的表达式就是表达式语句，一行可以只有一个表达式语句 ，也可以有多个表达式语句。
目前MATLAB产品族可以用来进行： • 数值分析 • 数值和符号计算 • 工程与科学绘图 • 控制系统的设计与仿真 • 数字图像处理 • 数字信号处理 • 通讯系统设计与仿真 • 财务与金融工程
电力电子电路电力拖动的仿真就是在MATLAB/SIMULMULINK两个模块库进行。
6 » ud=vs. * (vs> = 0);
%整流输出电压
7 » id=ud/R;
%整流输出电流
8 » plot( th ,vs) , hold
%画交流电压波形
9 » plot(th ，vs， th ， id ) %画整流电压电流波形
第1章 MATLAB基础
1-32
1.8 电力电子电路波形图的绘制
第1章 MATLAB基础
1-12
1.4.2 数组和矩阵的表示和赋值
(2) n 维数组和矩阵的表示和赋值。
n 维数组或矩阵的表示和赋值的规则是矩阵或数组的元 素列入方括号()中，每行的元素间用空格或逗号分隔，行与行 之间用分号或回车键隔开。
举例如下，即
A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] A 为矩阵名，方括号内表示一个3x3 的矩阵。 矩阵内的元素可以是数值、变量或者表达式。
在 switch-case 语句中，当表达式的值(或字符串)与某 个 case 值(或字符串)相同时，就执行该 case 值以下的语句 组。如果表达式的值(或字符串)与任何一个case 值都不相同 ，则执行 otherwise 后的语句组 N。
第1章 MATLAB基础
1-25
1.7 MATALB 的绘图功能
1.3.2 MATLAB 的工具栏
新建 打开 剪切 复制 粘贴 撤消 恢复 仿真 帮助
第1章 MATLAB基础
1-7
1.3.3 MATLAB 的命令窗口
MATLAB 的命令窗口 (Command Window)
是MATLAB的主要工作区， 是人机对话的主要环境。 在命令窗口中键入各种命令 ，可以得到相应的结果。
3. 赋值语句 将表达式的值赋予变量就是赋值语句。
A=3+7 * 8 x =10 * sin(2 * pi * f * t) z=2 * x+5 *y
第1章 MATLAB基础
1-20
1.5.2 流程控制语句
MATLAB 的流程控制语句有if、 while 、 for和 switch - case 语句。
if 语句三种形式的程序结构如图1-6 所示。
第1章 MATLAB基础
1-22
1.5.2.2 while 循环语句
while 语句的格式为
while (表达式) ，语句组， end
while 循环语句的流程如图 1-7 所示
第1章 MATLAB基础
1-23
1.5.2.3 for 循环语句
for 语句的格式为
第1章 MATLAB基础
1-21
1.5.2.1 if 语句
if 语句有三种形式，分别为
if (表达式) ，语句组 A ， end if (表达式) ，语句组 A ， else 语句组 B ， end if (表达式1)，语句组A ， else if (表达式 2) 语句组 B ， else 语句组 C ， end
第1章 MATLAB基础
1-13
1.4.3 MATLAB 的算术运算
第1章 MATLAB基础
1-14
1.4.4 MATLAB 的关系运算
第1章 MATLAB基础
1-15
1.4.5 MATLAB 的逻辑运算
第1章 MATLAB基础
1-16
1.4.7 MATLAB 常用的函数
第1章 MATLAB基础
MATLAB 有很强的绘图功能，可以绘制二维图形、三维图形、直方图 和饼图等，这里仅介绍一些常用的基本绘图命令和方法，见表 1-8
第1章 MATLAB基础
1-26
1.7.1 直角坐标中的二维曲线
[例 1-2] 画一条按正弦衰减的曲线。
» t = 0:0.2:6 * PI; »b =exp( - 0.1 * t) .* sine (t) ; » plot (t , b)
步骤 2: 模块赋值。分别双击阶跃给定和传递函数两个模块，设定其参数。 步骤 3: 设置模型仿真参数。 步骤 4: 启动仿真并观察结果。
第2章 SIMULINK环境和模型库
2-43
2.1 系统仿真环境
[例 2-2] 转速反馈有静差直流调速系统的稳态结构如图 2-14 所示，仿真该系统的稳态特性。已知直流电动机额定参数为 220V、 55A、1000 r/min ， 电动势常数 Ce = 0.193V·min/r ，晶闸管整流器放大倍数Ks =44 ，电枢回路总电阻R=IΩ.， 转速反馈系数 α= 0.0116。
第1章 MATLAB基础
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1.7.3 曲线的线型和颜色
第1章 MATLAB基础
1-29
1.7.4 MATLAB 的图形窗口
第1章 MATLAB基础
1-30
1.8 电力电子电路波形图的绘制
[例 1-4 ] 单相半波不控整流电路(见图 117) ，已知交流电源电压 220V ，负载 电阻为 2Ω。画出交流电源电压、整流输出电压和电流的波形。
第1章 MATLAB基础
1-33
1.8 电力电子电路波形图的绘制
[例 1.5] 单相桥式全控整流电路如图 1-22 所示，交流电源电压 120V ，阻感 负载。画出控制角为 π/6 时，整流电路负载侧的电压波形。
第1章 MATLAB基础
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1.8 电力电子电路波形图的绘制
第1章 MATLAB基础
第1章 MATLAB基础
1-27
1.7.2 多条曲线的绘制
如果要在一张图上绘制多条曲线，使用 plot 语句的格式如下:
plot(x1 , y1 ,x2 , y2 ,…, xn , yn)
[例 1-3 ] 在一张图上画一条幅值为 10 的正弦曲线和一条幅值为 8 的余弦曲线 命令如下，即
t=0:0.1:4 * pi; y1 =10 * sine( t) ; y2 =8 * cos( t) ; plot (t ,y1, t , y2) plot 命令回车执行后，得到两条 正余弦曲线如图 1-10 所示。
Edit 编辑菜单 表 2.2
View 查看菜单 表 2.3
Simulation 仿真功能菜单 表 2.4
Format 模块格式菜单
表 2.5
Tools 工具菜单
表 2.6
第2章 SIMULINK环境和模型库
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2.1 系统仿真环境
2. 1. 2 模型库浏览器
1.模块的提取 2. 模块的复制和粘贴 3. 模块的移动、放大和缩小 4. 模块的转动 5. 模块名的修改和移动 6. 模块的参数设置 7. 模块的删除和恢复 8. 模块的连接 9. 信号线的弯折、移动和删除的连接