计算机仿真技术实验1
哈工大 计算机仿真技术实验报告 实验七 基于Simulink的简单电力系统仿真实验
实验七 基于Simulink 的简单电力系统仿真实验一、实验目的１）掌握Simulink 的工作环境及SimPowerSystems 功能模块库的应用； ２）掌握Simulink 的powergui 模块的应用；３）掌握发电机的工作原理及稳态电力系统的计算方法；二、实验内容单机无穷大电力系统如图7-1所示。
平衡节点电压00 V V =︒ 。
负荷功率10L P kW =。
线路参数：电阻1l R =Ω；电感0.01l L H =。
发电机额定参数：额定功率100n P kW =；额定电压n V V =；额定励磁电流70 fn i A =；额定频率50n f Hz =。
发电机定子侧参数：0.26s R =Ω，1 1.14 L mH =，13.7 md L mH =，11 mq L mH =。
发电机转子侧参数：0.13f R =Ω，1 2.1 fd L mH =。
发电机阻尼绕组参数：0.0224kd R =Ω，1 1.4 kd L mH =，10.02kq R =Ω，11 1 kq L mH =。
发电机转动惯量和极对数分别为224.9 J kgm =和2p =。
发电机输出功率050 e P kW =时，系统运行达到稳态状态。
在发电机输出电磁功率分别为170 e P kW =和2100 e P kW =时，分析发电机、平衡节点电源和负载的电流、电磁功率变化曲线，以及发电机转速和功率角的变化曲线。
GV三、实验要求（1）利用SimPowerSystems库中的发电机模型、三相负荷模型建立系统的仿真模型；（2）利用powergui模块，对系统的稳态响应及发电机的初始值进行分析，并给发电机付初始值；（3）利用Bus Selector模块分选出需要的发电机输出参数。
利用Three-Phase V-I Measurement模块测量三相电压与电流参数。
（4）给出平衡节点电源和负载的电流、电磁功率变化曲线，以及发电机转速和功率角的变化曲线。
计算机仿真实验 霍尔效应数据处理
直流测试励磁电流o I 是200mA不等位电势(0+0.25)⨯1=0.25mv实验值通过计算机计算的斜率k 为6.7850。
因为IB H k U =，所以B K H =6.7850. B=H K 7850.6=27.137850.6=0.5113T H= μB =7-1045113.0⨯π=406879.60A/m 理论值21N H l l I +=μ==+⨯00118.060002310.02.024********.95A/m E==H H -H =95.39392695.393926-60.406879 3.28% 因为nqdK H 1= 所以载流子浓度=⨯⨯⨯⨯==--319102.01060.127.1311n qd K H 2.352110⨯3m 个 控制电流I/mA 2.004.00 6.00 8.00 10.00 霍尔电压U/mv 15.4029.95 45.95 60.85 67.80nqu bd I = 所以载流子迁移速率===b IK u H bdnq I =⨯⨯3-10427.1301.033.18m思考题1、若磁场的法线不恰好与霍尔元件片的法线一致，对测量结果会有何影响？如何用实验的方法判断B 与法线是否一致？答：有影响，若磁场方向与霍尔元件有偏角，则只是测的是B θcos ；转动霍尔元件，当霍尔电压达到最大值时，B 与霍尔元件法线一致。
2、若霍尔元件的几何尺寸为4⨯6mm,即控制电流两端距离为6mm ，而电压两端距离为4mm,问此霍尔片能否测量截面积为5⨯5mm 气隙的磁场？答：不可以，因为尺寸为4⨯6mm 的霍尔元件片不能覆盖住截面为5⨯5mm的气隙，这样会有漏磁效应。
3、能否用霍尔元件片测量交变磁场？答：可以，霍尔电压效应的建立需要的时间很短（约在14-12-1010—秒内）。
计算机仿真技术实验教案
课程教案课程名称：计算机仿真技术实验任课教师：汤群芳所属院部：电气与信息工程学院教学班级：电气1403-04班教学时间：2015—2016学年第2学期湖南工学院课程基本信息1 实验一熟悉MATLAB环境及基本运算（验证性实验）一、本次课主要内容1、熟悉MATLAB环境；2、掌握MATLAB常用命令；3、MATLAB变量与运算符。
二、实验目的与要求1、熟悉MATLAB开发环境；2、掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算。
三、教学重点难点重点：矩阵的运算；难点：无。
四、教学方法和手段课堂讲授、演示；巡回指导。
五、作业与习题布置完成实验报告2 实验一熟悉MATLAB环境及基本运算（验证性实验）一、实验目的1．熟悉MATLAB开发环境2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算二、实验原理1.熟悉MATLAB环境熟悉MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览文件和搜索路径浏览器。
3.MATLAB变量与运算符变量命名规则如下：（1）变量名可以由英语字母、数字和下划线组成（2）变量名应以英文字母开头（3）长度不大于31个（4）区分大小写MATLAB中设置了一些特殊的变量与常量，列于下表。
表1 MATLAB的特殊变量与常量MATLAB运算符，通过下面几个表来说明MATLAB的各种常用运算符3表2 MATLAB算术运算符表3 MATLAB关系运算符表4 MATLAB逻辑运算符表5 MATLAB特殊运算4. MATLAB的一维、二维数组的访问45. MATLAB的基本运算表7 两种运算指令形式和实质内涵的异同表6.MATLAB的常用函数表8 标准数组生成函数5表9 数组操作函数7.多项式运算poly——产生特征多项式系数向量roots——求多项式的根p=poly2str(c,‘x’)—（将特征多项式系数向量c转换为以习惯方式显示是多项式）conv, convs——多项式乘运算deconv——多项式除运算polyder(p)——求p的微分polyder(a, b)——求多项式a,b乘积的微分[p,q]=polyder(p1,p2)——求解多项式p1/p2微分的有理分式Polyval(p,A)——按数组运算规则求多项式p在自变量A的值polyvalm(p,A)——按矩阵运算规则求多项式p在自变量A的值三、实验仪器设备与器材计算机（安装有MATLAB软件平台）。
哈工大 计算机仿真技术实验报告 实验六 基于Simulink的简单电力系统仿真
实验六 基于Simulink 的简单电力系统仿真（一：实验目的(1)掌握Simulink 的工作环境及SimPowerSystems 功能模块库的应用； (2)掌握Simulink 的电力电子电路建模和仿真方法； (3)掌握Simulink 下数学模型的仿真方法；(4)掌握升压、降压斩波电路（Buck Chopper ）的工作原理及其工作特点； (5)掌握PID 控制对系统输出特性的影响。
二、实验原理通过降压斩波电路，电压发生降低，再通过桥式整流器将输入信号变为直流信号，再经过BWM 模块的作用，使输出波形变为三角波信号。
三：实验内容Buck 降压型电路原理图如图6-1所示。
图中，功率管VT 为MOSFET 开关调整组件，其导通与关断由控制脉冲决定；二极管VD 为续流二极管，开关管截止时可保持输出电流连续。
ref V 为输出电压给定参考量；L R 为负载电阻。
系统基本参数为：电源电压)314sin(100)(t t e =；变压器BT 为理想变压器，其变比为1:2=n ；PWM 频率为Hz f PWM 2000=；误差放大器放大倍数为1000=V K ；电阻Ω01.0C R ；整流滤波电容F C μ1000=，PWM 滤波电容F C o μ10=、电感H L 05.0=；负载电阻Ω=10L R 。
系统基本参数见表6.1。
分析Buck 变换器的工作特性。
表6.1 系统基本参数C R（Ω）C （F μ）o C（F μ）L（H）L R（Ω）V KnPWMf（Hz ）0.01 100010 0.05 10 10002:12000K误差放大器比较器refV 锯齿波+-inu Di ini si 1:2LR oC LC R C)(t e 图6.1 Buck 变换器电路图o u VTBTVD+-ou Li +-L u四：实验仿真结果及分析五、实验总结利用simulink进行电子电路系统的仿真，形象直观。
一般步骤为:1、做出电路图，明确问题中所给出的各物理量及其相应的初值问题。
计算机仿真技术
计算机仿真技术计算机仿真技术⼀．计算机仿真技术基础1．什么叫系统？试举例说明。
系统：为实现规定功能以达到某⼀⽬标⽽构成的相互关联的⼀个集合体或装置(部件)。
例如：数控机床伺服系统等。
2.系统具有哪些特点？系统具有以下四个特点：①系统是由部件组成的，部件处于运动状态；②部件之间存在着联系；③系统⾏为的输出也就是对⽬标的贡献，系统各主量和的贡献⼤于各主量贡献之和，即系统的观点1+1>2；④系统的状态是可以转换的，在某些情况下系统有输⼊和输出，系统状态的转换是可以控制的。
3.系统性能好坏的评价指标有哪些？判断⼀个系统的好坏可以由以下四点观察：1.⽬标明确。
每个系统（部件）均为⼀个⽬标⽽运动。
系统的好坏要看它运⾏后对⽬标的贡献。
因⽽⽬标明确是评价系统的第⼀指标。
2.结构合理。
⼦系统的联接⽅式组成系统的结构。
联接清晰，路径通畅，冗余少等，以达到合理实现系统⽬标的⽬的。
3.接⼝清楚。
⼦系统之间有接⼝，系统和外部的联接也有接⼝，好的接⼝其定义应⼗分清楚。
4.能观能控。
通过接⼝，外界可以输⼊信息，控制系统的⾏为，可以通过输出观测系统的⾏为。
只有系统能观能控，系统才会有⽤，才会对⽬标作出贡献。
4.简述系统模型的定义、类型及特征？系统模型的定义：是指以某种确定的形式（如⽂字、符号、图表、实物、数学公式等），对系统某⼀⽅⾯本质属性的描述。
系统模型的分类：物理模型、数学模型系统模型的特征：（1）它是现实系统的抽象或模仿；（2）它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的；（3）它集中体现了这些主要因素之间的关系。
5.简述计算机仿真的定义、类型、作⽤及总体流程图？计算机仿真（Computer Simulation ）定义：借助⾼速、⼤存储量数字计算机及相关技术，对复杂真实系统的运⾏过程或状态进⾏数字化模拟的技术。
计算机仿真的分类：①根据计算机分类：模拟计算机仿真、数字计算机仿真、模拟数字混合计算机仿真②根据仿真时钟与实际时钟的⽐例关系：实时仿真、⽋实时仿真、超实时仿真③根据系统模型的特性：连续系统仿真、离散事件系统仿真6.什么叫系统仿真？系统仿真（System Simulation）定义：是以相似原理、系统技术、信息技术及其应⽤领域有关专业技术为基础，以计算机、仿真软件、仿真器和各种专⽤物理效应设备为⼯具，利⽤系统模型对真实的或设想的系统进⾏动态研究的⼀门多学科的综合性技术。
《计算机仿真技术》报告
《计算机仿真技术》实验报告实验一 数字仿真方法验证一、实验目的1．掌握基于数值积分法的系统仿真、了解各仿真参数的影响； 2．掌握基于离散相似法的系统仿真、了解各仿真参数的影响； 3．掌握SIMULINK 动态仿真；4．熟悉MATLAB 语言及应用环境。
二、实验环境网络计算机系统，MATLAB 语言环境三、实验内容、要求（一）试将示例1的问题改为调用ode45函数求解，并比较结果。
示例1：设方程如下，取步长 h =0.1。
上机用如下程序可求出数值解。
调用ode45函数求解： 1）建立一阶微分方程组 du=u-2*t/u2）建立描述微分方程组的函数m 文件 function du=sy11vdp(t,u) du=u-2*t/u3）调用解题器指令ode45求解y[t,u]=ode45('sy11vdp',[0 1],1) plot(t,u,'r-'); xlabel('t'); ylabel('u'); 结果对比：euler 法：t=1,u=1.7848; RK 法：t=1,u=1.7321; ode45求解:t=1,u=1.7321;[]1,01)0(2∈⎪⎩⎪⎨⎧=-=t u u t u dt duode45求解t-u 图：00.10.20.30.40.50.60.70.80.9111.11.21.31.41.51.61.71.8tu（二）试用四阶RK 法编程求解下列微分方程初值问题。
仿真时间2s ，取步长h=0.1。
⎪⎩⎪⎨⎧=-=1)0(2y t y dt dy 四阶RK 法程序：clear t=2; h=0.1; n=t/h; t0=0; y0=1;y(1)=y0; t(1)=t0;for i=0:n-1 k1=y0-t0^2;k2=(y0+h*k1/2)-(t0+h/2)^2; k3=(y0+h*k2/2)-(t0+h/2)^2 k4=(y0+h*k3)-(t0+h)^2;y1=y0+h*(k1+2*k2+2*k3+k4)/6; t1=t0+h; y0=y1; t0=t1;y(i+2)=y1; t(i+2)=t1;end y tplot(t,y,'r'); 结果：t=2,y=2.61090.511.522.511.21.41.61.822.22.42.62.83：（三）试求示例3分别在周期为5s 的方波信号和脉冲信号下的响应，仿真时间20s ，采样周期Ts=0.1。
计算机仿真共63张3篇
计算机仿真共63张第一篇：计算机仿真简介计算机仿真是指利用计算机软件和硬件，模拟出实际物理过程或系统行为的过程。
它可以用来研究和预测一些复杂系统的行为，如交通、天气、流体、化学等。
计算机仿真可以分为离散和连续两种类型。
离散仿真是模拟离散事件的发生和处理，如电子器件的工作、传感器的信号处理等；而连续仿真是模拟连续变化的过程，如气体的流动、机械物体的运动等。
计算机仿真的应用非常广泛，如工业制造、军事防御、交通运输、医疗等。
它可以帮助人们了解系统的行为和性质，优化设计方案和决策策略，降低实验成本和风险，提高生产效率和产品质量。
然而，计算机仿真也存在一些问题和挑战。
首先，仿真模型需要足够准确的初始条件和参数设置，否则可能会出现较大误差。
其次，仿真结果的可信度和有效性需要经过实验验证和统计分析。
最后，仿真过程需要大量的计算资源和能源支持，因此需要考虑资源的分配和利用效率。
总之，计算机仿真是一种重要的工具和方法，可以帮助人们更好地理解和掌握复杂的自然和社会系统，推动科学和技术的进步，促进人类社会的发展。
第二篇：计算机仿真的实现技术计算机仿真的实现涉及多种技术和方法，如数值解法、随机过程、优化算法、图形计算、人工智能等。
其中，数值解法是计算机仿真的核心方法之一，它主要利用数学模型和计算机程序，求解复杂物理和工程问题的数值解。
数值解法可以分为有限元法、有限差分法、有限体积法等，它们的本质都是将物理现象离散化成一个个的小元素，通过计算和迭代求解元素之间的相互作用和变化，最终得到整个系统的行为和性质。
另外，随机过程也是计算机仿真常用的方法之一，它可以模拟出真实世界中的随机性和不确定性，并用统计学方法来研究随机变量的概率和分布规律。
随机过程应用于很多领域，如金融、信号处理、图像识别、遗传算法等。
优化算法是计算机仿真中的另一种经典方法，它可以帮助人们在复杂的系统环境下，寻找到一个最优的决策策略和设计方案。
优化算法有多种类型，如遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等，它们的目标都是通过不断的优化和迭代，找到一个局部或全局最优解。
计算机仿真技术在实验教学中的应用
１ 前 言 ．
学 习 ， 到 的虽然 不 是 直 接 经 验 ， 也 是 接 近 于 直 得 但 接 经验 ， 即所 谓 观 察 的 经验 。用这 种 方 法 学 习 ， 在 记忆 和理 解 方面强 于单 纯 听课 是无 疑 的 。 建构 主义 学 习理论 主 张 以学生 为 中心 ， 为 学 认
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◎２７ 第 期 ０ 年 ２ ０
褰 验 室 科 学
２７ ４ 出 ０年 月 版 ０
计 算 机 仿 真 技 术 在 实 验 教 学 中 的应 用
胡晓 波 李 琰 王艳 芳
４０１ ） ５０ １ （ 郑州 牧业 工程 高等 专科 学 校食 品 工程 系 河南 郑州
实 验教学 是 人 们 利 用仪 器 、 备 等 物 质 手 段 ， 设 人为 地控 制 和模拟 自然 现 象 ， 自然过 程或 生产 过 使 程 以 比较 典 型的形 式表 现 出来 ， 而达 到验 证所 学 从 理论 的 目的。传 统 的实 验 教 学对 实 验 场 所 、 器 、 仪 耗材的需求量大 ， 加之一些实验对学生的人身安全
和设备安全不能得到绝对保证 ， 使得组织实施实验 教学 的难 度偏 大 ， 学 实 验 的 开 出 、 行 和 效 果 均 教 执
不太 理想 。
近年 来 随着科 学技 术 的不 断发 展 ， 特别 是计 算
机技术的发展为现代化教学手段 的实施 提供 了有 力 的媒 介 。充 分 运 用计 算 机 技 术 、 媒体 技 术 、 多 仿 真技术就可以很好地解决传统实验教学的弊端 ， 有 效提高实验教学质量。高校应加快实验教学手段 更 新 的步 伐 ， 用先 进 的计算 机技 术 对现 有 的实 验 运 教学进行必要 的改革。其 中计算机仿真技术在实 验教 学 中 的应 用 （ 真 实 验 ） 是 一 个 很 好 的思 仿 就 路 ， 改变 了传 统 的教 育模 式 ， 得 教 与 学 的 方式 它 使 发生 了革命 性 的变 化 。 ２ 计算 机仿 真 技术应 用 于教 学 的理论 基础 ． 现代教育观的核心是主体教育思想 ， 强调人的 主体性 （ 教师和学生都是 主体 ）ห้องสมุดไป่ตู้要求 学生主动参 ， 与教学 过程 。新 的教 学 观 念 主 张学 生 通 过视 听器 官 直接 感受 事 物 ， 过动 手并 伴 随着创 造性 的思维 通 活 动来 学 习知识 。 关 于通 过经 验来 学 习 的问题 ， 国教 育家 爱德 美 加 ・ 尔 （ ｄｅ Ｄ ｌ） 出“ 戴 Ｅ ｇｒ・ ａ 提 ｅ 经验 之 塔 ” 论 ， 理 他 把人 类 获取 知识 和 能 力 的经 验 ， 比做 一 个 塔 结 构 ， 具体 的经验处 于塔 的底 层 ， 象 的理论 处 于塔 的上 抽 层 ， 于塔 中部 的是观 察 经验 。学 生在仿 真 环境 中 处
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计算机仿真技术实验
实验报告格式
广西大学实验报告
姓名：刘治广指导老师：胡老师成绩：
学院：电气工程学院专业：自动化班级：133班
实验内容：Matlab基本符号和常用函数2015年 3 月28日其他组员及各自发挥的作用：
张三设计了MATLAB仿真并一起调试了动手实验，撰写实验报告了X部分
李四设计了电路图并在Multism中做了仿真，撰写实验报告了X部分
王五通过与张三和李四讨论对实验结果进行了分析总结，撰写实验报告了X部分
【实验时间】2015年3月28日
【实验地点】在这里填上实验地点。
【实验目的】
1、熟悉Matlab集成环境。
2、掌握Matlab的基本符号和常用函数。
【实验设备与软件】
1、MA TLAB数值分析软件。
【实验原理】
MATLAB是由MathWorks公司推出的以矩阵为基本数据单位的科学与工程计算软件，具有
高性能图形可视化功能，提供了许多专用工具箱，在信号分析与处理、图像处理、系统控制
等领域有广泛应用。
学习和使用MA TLAB最好的方式是通过查阅MATLAB的帮助系统。
【实验内容、方法、过程与分析】
1、实验内容
在Matlab命令窗口中熟悉以下内容：
1）基本符号。
包括矩阵定义和访问符号、算术运算符、比较运算符、逻辑运算符、注释符
等。
2）常用函数。
包括数学函数（exp、log、sqrt、rand、sin等）、矩阵生成函数（ones、zeros、rand、eye、diag等）、矩阵操作函数（size、length、inv、reshape、permute、rank、eig等）、
输入输出函数（save、load）、图形函数（figure、subplot、plot、polar、mesh、surf、image、
set、xlabel、ylabel、title、legend、text、disp等）。
2、实验方法
在此说明实验所采用的方法以及分析基本依据，比如：根据实验内容要求，对表达式进
行处理，画出模拟电路图并在Multisim中仿真，然后在实验箱中验证并比较仿真结果。
3、实验过程与分析
在这里详细说明您的实验过程及记录的数据，并适时进行分析。
【实验结论与总结】
在这里先写上本实验得到的结论(可以分点列出)，以及你做实验的总结(获得了什么？明白了什么？等，可以分点列出)，并提出一些改进的措施。