基于Matlab_Simulink在电力电子技术实训教学中的研究
MATLAB在电力电子技术中的应用MATLAB仿真论文
MATLAB在电力电子技术中的应用摘要20世纪60年代发展起来的电力电子技术，使电能可以交换和控制，产生了现代各种高效节能的新型电源和交直流调速装置，为工业生产，交通运输，楼宇办公家庭自动化提供了现代化的高新技术，提高了生产效率和人们的生活质量，使人类社会生产生活发生了巨大变化。
电力电子技术和电力拖动控制系统组合了电子电路电机拖动自动控制理论微机原理和应用等多学科知识，由于电力电子器件自身的非关联性，给电力电子电路和系统的分析了一定的复杂性和困难，一般常用波形分析和分段线性化处理的方法来研究电力电子电路。
现代计算机仿真技术为电力电子电路和系统的分析提供了崭新的方法，可以使复杂的电力电子电路系统的分析和设计变得更加容易和有效。
MATLAB软件是由美国Math Works公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算软件系统被誉为“巨人肩上的工具”MATLAB早期主要用于控制系统的仿真，经过不断扩展已经成为包含通信电气工程优化控制等诸多领域的科学计算软件，可以用于电力电子电路和电力拖动控制系统的仿真。
因此本课题在MATLAB的基础上进行电力电子变流电路的仿真，运用现代仿真技术研究和比较各种电力电子变流电路。
关键词：MATLAB,电力电子技术,仿真MATLAB in power electronics applicationAbstractIn the 1960s developed the power electronics. enabled the electrical energy to be possible to exchange and to control, has produced the modern each kind of highly effective energy conservation new power source and the alternating and direct speeder, was the industrial production, the transportation, the building work household automation has provided the modernized high technology and new technology, raised the production efficiency and people's quality of life, caused the human society to produce the life to have the immense changes.The power electronics and the electric drive control system combined the electronic circuit electrical machinery dragging automatic control theory microcomputer principle and the application and so on multi-disciplinary knowledge, as a result of power electronics device own non-relatedness, for the power electronics circuit and system's analysis certain complexity and the difficulty, generally the commonly used waveform analysis and the partition linearization processing method studied the power electronics circuit. The modern computer simulation technology has provided the brand-new method for the power electronics circuit and system's analysis, may cause the complex power electronics circuit system's analysis and the design becomes is easier and is effective.The MA TLAB is Corporation promotes by American Math Works uses in the numerical calculus and the graphic processing science computation software s ystem is honored as “on the giant shoulder's tool” the MA TLAB early time mainly to use in control system's simulation,passed through expands unceasingly already became contains the correspondence electrical engineering optimization control and so on many domains the science computation software, might use in the power electronics circuit and the electric drive control system's simulation.This topic carries on the power electronics electron variable current electric circuit's simulation in the MATLAB foundation, studies and compares each kind of power electronics electron variable current electric circuit using the modern emulation technique.Key words: matlab,power electronics, simulation目录MATLAB在电力电子技术中的应用 (1)MATLAB in power electronics application (2)目录 (4)1绪论 (6)1.1关于MATLAB软件 (6)1.1.1 MATLAB软件是什么 (6)1.1.2 MATLAB软件的特点和基本操作窗口 (7)1.1.3 MATLAB软件的基本操作方法 (10)1.2电力电子技术 (12)1.3 MA TLAB和电力电子技术 (13)1.4本文完成的主要内容 (14)2 MA TLAB软件在电路中的应用 (15)2.1基本电气元件 (15)2.1.1基本电气元件简介 (15)2.1.2如何调用基本电器元件功能模块 (17)2.2如何简化电路的仿真模型 (19)2.3基本电路设计方法 (19)2.3.1电源功能模块 (19)2.3.2典型电路设计方法 (20)2.4常用电路设计法 (21)2.4.1ELEMENTS模块库 (21)2.4.2POWER ELECTRONICS模块库 (22)2.5 MA TLAB中电路的数学描述法 (22)3电力电子变流的仿真 (25)3.1实验的意义 (25)3.2 交流-直流变流器 (25)3.2.1 单相桥式全控整流电路仿真 (26)3.2.2 三相桥式全控整流电路仿真 (38)3.3 三相交流调压器 (53)3.3.1 无中线星形联结三相交流调压器 (53)3.3.2 支路控制三角形联结三相交流调压器 (59)3.4交流-交流变频电路仿真 (64)3.5矩阵式整流器的仿真 (67)MATLAB在电力电子技术中的应用 (1)MATLAB in power electronics application (2)目录 (4)1绪论 (7)1.1关于MATLAB软件 (7)1.1.1 MATLAB软件是什么 (7)1.1.2 MATLAB软件的特点和基本操作窗口 (8)1.1.3 MATLAB软件的基本操作方法 (11)1.2电力电子技术 (13)1.3MATLAB和电力电子技术 (14)1.4 本文完成的主要内容 (15)2 MA TLAB软件在电路中的应用 (16)2.1基本电气元件 (16)2.1.1基本电气元件简介 (16)2.1.2如何调用基本电器元件功能模块 (18)2.2如何简化电路的仿真模型 (20)2.3基本电路设计方法 (20)2.3.1电源功能模块 (20)2.3.2典型电路设计方法 (21)2.4常用电路设计法 (22)2.4.1ELEMENTS模块库 (22)2.4.2POWER ELECTRONICS模块库 (23)2.5 MA TLAB中电路的数学描述法 (23)3电力电子电路的仿真 (26)3.1实验的意义 (26)3.2 交流-直流变流器 (26)3.2.1 单相桥式全控整流电路仿真 (27)3.2.2 三相桥式全控整流电路仿真 (39)结论 (55)致谢 (56)参考文献 (57)1绪论1.1关于MATLAB软件作为当今世界最流行的第四代计算机语言，MATLAB软件语言系统，由于它在科学计算，网络控制，系统建模与仿真，数据分析，自动控制，图形图像处理航天航空，生物医学，物理学，通信系统，DSP处理系统，财务，电子商务，等不同领域的广泛应用以及它自身所具备的独特优势，目前MATLAB已备受许多科研领域的青睐与关注。
MATLAB仿真在电力电子技术的应用
MATLAB仿真在电力电子技术的应用李建霞【期刊名称】《电子制作》【年(卷),期】2014(0)8【摘要】电力电子技术是一门跨学科的利用电力电子器件对电能进行变换和控制的新兴学科，课程涉及到大量的电路分析，是一门与实践联系比较紧密的课程。
而由于器件特性的原因给电路的分析带来了不便，一般常用波形分析的方法来研究。
MATLAB仿真技术为电力电子电路的分析提供了崭新的方法。
通过MATLAB软件对整流电路的仿真并展现了simulink 仿真具有的快捷、灵活、方便、直观等优点。
从而为电力电子电路的教学及设计提供了有效工具。
%Power electronics technology for switched nonlinear power electronic device itself, a certain complexity and difficulties are brought to the analysis of power electronic circuits, methods of analysis to study the common waveform. Provides a new method for the analysis of power electronic circuit MATLAB simulation technology. Through the MATLAB software simulationof the rectifier circuit and showed Simulink simulation has the fast, f lexible, convenient,intuitive. It provides an effective tool for teaching and design of power electronic circuits.【总页数】2页(P76-76,75)【作者】李建霞【作者单位】甘肃畜牧工程职业技术学院甘肃武威 733006【正文语种】中文【相关文献】1.MATLAB仿真技术在电力电子技术实验教学中的应用 [J], 张鹏2.Matlab仿真在电力电子技术应用型人才培养中的应用 [J], 范茂彦; 张丽芳3.MATLAB仿真在电力电子技术课程中的应用 [J], 周群利; 余红英; 白彩波; 侯德华; 潘东旭4.基于Matlab仿真技术在电力电子技术教学中的应用 [J], 张耀锋5.基于Matlab仿真技术在电力电子技术教学中的应用 [J], 张耀锋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于matlabsimulink在电力系统中的应用
基于MATLAB/Simulink在电力系统中的应用Simulink是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的一个软件包，是基于框图的仿真平台，Simulink挂接在MATLAB环境上，以MATLAB 强大的计算功能为基础，，利用直观的模块框图进行仿真和计算。
此外不同的科学领域根据自己的仿真要求，开发了大量的专用仿真模块，其中SimPowerSystems可以方便的进行RLC电路，电力电子电路、电力系统和电机控制系统等的仿真。
影响三相变压器励磁涌流波形特征的因素很多，如电源电压大小、合闸初相角、系统等值阻抗大小和相角、三相绕组的接线方式、铁芯材料和合闸钱铁芯磁通大小和方向等，本文结合我厂高备变空载合闸时出现励磁涌流的实际情况仅以理想化的仿真模型对励磁涌流的特点进行简单的分析。
建立模型如下：电源模型采用无穷大功率电源，110KV，中性点直接接地。
变压器:110/6.3KV,10MV A,YnD11接法，饱和铁芯。
Scope显示高压侧三相励磁涌流波形Scope1显示零序电压。
Scope2显示零序电流。
Scope3显示主变低压侧电流。
三相断路器在0.1S时闭合，使用Ode15s算法，仿真结果如下：三相励磁涌流Scope显示波形如下：从仿真结果可以明显看出励磁涌流有以下特点：①包含很大成分的非周期分量，使涌流偏于时间轴的一侧。
②波形直接出现间断角。
③含有大量的高次谐波。
④该模型下虽然励磁涌流数值不大但是衰减时间很长，完全衰减需要5S。
从观察Scope3中没有波形可知励磁涌流只流过电源侧绕组，所以励磁涌流属于流入差动回路中的不平衡电流，通过FFT Analysis工具对励磁涌流数据分析，结果如下表所示：励磁涌流属于正常工况下的电流,但它却是诱发保护动作的差动电流。
因此,在变压器保护中, 必须鉴别出励磁涌流,防止差动保护误动。
我厂采用的是二次谐波制动用于鉴别励磁涌流，定值：0.2。
大型变压器的励磁涌流衰减较慢,若采用提高保护的动作电流值,会降低保护的灵敏度,延长保护时间。
电力电子技术虚拟仿真教学实验研究
• 101•1)前端设计：运用JS结合HTML编写前端界面，使用CSS美化界面，添加到webView组件中显示出来。
imageLoader加载图片素材，ListView用于显示消息列表等。
图22)后台数据设计：后台数据使用MySql数据库，用java进行后台数据交互。
具体数据交互实现是安卓端通过http请求服务器，让服务器上的web应用连接数据库获取数据，再将数据返回给移动端。
4.3 开发环境Windows操作系统下的Android SDK, Eclipse, Andriod Studio, MySql, PS画图软件等等。
主要开发语言为java，在前端布局上用到html+css和javascript脚本语言编写。
4.4 软件测试方面主要使用windows系统下的各版本安卓虚拟机+真机进行调试，还搭配着黑盒测试和白盒测试。
5 本项目特色与创新点如下1)其中项目内的功能可以很直接的去帮助大学生，可以在最短的时间内得到自己想要的答案，节省我们本来就不多的时间，提高学习效率。
2)适当的预习可以很好的帮助我们学习上课时的知识，而老师也可以根据我们在预习时答题的情况得到反馈，对于课上讲解时可以侧重的去讲解。
3)加强学院之间的联系，学院学生之间的互动，更好的去应用自己的所学知识。
4)简单便捷，可以快速的向其他的同学或者老师的寻求帮助。
5)操作方便，界面简洁一目了然。
结束语：为了方便大家的学习，我们这个软件可以让同学们在学习上达到有求必应的效果。
大学本来就是实践理论相结合的地方，我们在学习上可以达到较高要求的基础上，还应该拓宽自己的人脉圈，不能把自己仅仅局限于一个角落，所以加强自己与他人的互动交流也是我们所需的必修课。
我们的软件不仅让大家在学习上有所满足还会丰富大家的朋友圈等等，从而提高大家的学习效率。
作者简介：栾悦（1998—），女，辽宁铁岭人，本科，西北民族大学数学与计算机科学学院，研究方向：数据库等。
基于对“电力电子技术”课程性质的分析和教学实践中遇到的问题，提出将Matlab/Simulink计算机虚拟仿真软件应用于教学过程中，并以直流升压斩波电路为例，在Matlab/ Simulink环境中如何搭建模型并进行仿真，使学生能更直观地理解“电力电子技术”课程学习内容，积极探索，提高学习兴趣，从而提升教学效率。
MATLAB仿真在电力电子教学中的应用5页word
MATLAB仿真在电力电子教学中的应用作为专门研究电能变换、控制的一门交叉性学科,电力电子技术已经渗透到了生产、生活的各个方面。
[1]从电力系统的角度看,在发、输、配、用各环节都已经受益于电力电子技术的应用。
从学科教学的角度看,电力电子已经成为自动化、电气工程类专业学生重要的专业基础课。
[2,3]在国家强制“节能减排”的大环境下,电力电子技术的教学和应用得到了更加广泛和深入的关注。
研究电力电子教学的新方法、提高课堂教学效果、提高学生对电力电子技术的掌握程度和应用水平,就具有了更加重要的现实意义。
电力电子技术是一门实用性很强的学科,其组合变换电路的拓扑结构、工作过程、器件开关模式都非常复杂。
传统教学方法中,采用结合板书、挂图方式讲解,往往很难兼顾横向(同一时刻、不同器件)、纵向(不同时刻)变换电路的工作情况和关键参数变化,学生想在讲解中抓住重点也非常困难。
随着计算机技术和仿真技术的飞速发展,各种专业的仿真工具的功能越来越全面、强大,在电力电子课堂教学采用仿真实例教学的方法在实践上变成可能。
在电力电子教学中采用实例仿真的教学方法,可以展现整个变换电路工作过程,能够对各种关键参数、器件开关状态进行动态演示。
另外,仿真过程可以多次重复,反复观察一些关键时间点和关键器件的变化情况。
无疑实例仿真教学法可以大大提高学生的可接受程度,使学生对讲授内容理解得更为深刻。
MATLAB/Simulink是一个通用的仿真平台,建立在该平台上的各种工具箱,能够大大简化仿真模型的搭建工作,因而在科研和教学当中得到了广泛的应用。
[4-6]在Simulink5.1以上版本中加入了实体模型仿真的概念,功能更加强大,SimPowerSystems就是实体模型仿真的模块库之一,该模块库包含了电力电子仿真的各种基本器件和必要控制算法,为仿真教学方法在电力电子教学中的应用提供了良好的技术平台。
一、电力系统仿真模块库简介在Simulink5.1以后的版本中,用于电力系统仿真的模型库引入了实体模型仿真的概念,并且改名为SimPower Systems。
电力电子课程设计报告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（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（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。
基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计
电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering电子技术Electronic Technology基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计张岩贾小龙（宁夏理工学院宁夏回族自治区石嘴山市753000）摘要：本文在MATLAB的基础上，利用现代仿真技术对电力电子变换器电路进行了SIMULINK仿真，完成了借助于图形用户界面GUI 功能的虚拟实验平台的搭建，达到了基本的实验要求。
关键词：MATLAB;电力电子技术；仿真模型；GUI1背景传统高校实验室所占实验经费比例大，软硬件设备一般比较昂贵的，容量有限且电气信息类技术更新非常快，要建立非常完备且与时俱进的实验教学环境是很困难的。
虚拟仿真实验既节省了资金，又可突破传统实验室在硬件设备上的限制，缓解了实验经费不足与实验人数过多的矛盾，突破了时空的局限，优化了教育资源，提高了学习兴趣和效率，真正实现理论教学与实验教学的结合。
因此，虚拟实验室的研究对于现代远程教学和高等院校的实验教学、课堂教学都很有意义。
2虚拟实验平台的国内外研究现状近年来计算机技术的发展为虚拟仿真实验平台开发提供了技术支持，已有很多高校和企业着手研究虚拟实验仿真平台。
例如：美国卡耐基梅隆大学早期开发的虚拟实验平台，他们的技术方案是通过计算机所搭建出来的函数发生器、示波器等实验硬件设备连接到Internet上，学生或其他用户可以通过上网然后网络远程连接并加以使用。
麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）,该院校着手项目的主要是为了建设众多学科科目的虚拟实验平台，此项目是同微软公司通力合作开发出来的I-Lab,设计出来的平台可以用来研究基于虚拟现实的科学技术与电气工程的创新型教育体系。
目前国内的一些高等院校逐渐设计出了自己的虚拟实验平台。
中国科学技术大学早期设计的物理虚拟实验平台是把实验运用在教学的演示和简单物理实验这些问题上，此设计是国内第一套有推广价值的实验教学平台。
Matlab／Simulink仿真技术在电机实验教学中的应用
难 。采 用传 统 的实验 教学 方法 已不能满 足 实验教 学 现
代 化发 展 的要求 ， 切 需 要 采用 新 的教 学 方 法 和 手 段 迫
Ｍａｌｂ是 一种 科学 计算 软件 ， 门 以矩 阵 的形 式 ｔ ａ 专 处 理数 据 ， 它将 高性 能 的数 值 计 算 和 可视 化 集 成 在 一 起， 广泛 应 用 于 各 个 领 域 的 分 析 、 计 和 仿 真 工 作 。 设 Ｓｍｕｉｋ是 在 Ｍａｌｂ环 境 下 对 动 态 系统 进 行 建 模 、 ｉ ｌ ｎ ｔ ａ
Ｖｏ ． Ｎｏ ８ Ａｕ ． ２ １ １ ２８ ． ｇ ０ １
Ｍ ｔ ｂ Ｓｍｕｉ ａｌ ／ ｉ ｌｋ仿真技术在 电机 实验 ａ ｎ 教 学 中的应 用
李建 海 ，皮之 军 ，张晨 亮 ，王 文
（ 军航 空 工程 学 院 基 础 实验 部 ，山 东 烟 台 ２ ４ ０ ） 海 ６ ０ １
摘
要 ：为提 高 实 验 教 学 质 量 ， 电机 实验 教 学 中 引 入 了 Ｍａｌｂ仿 真 技 术 ， 善 了 电 机 实 验 内 容 。 以直 流 电 在 ｔ ａ 完
机 起 动 实 验 为 例 ， 绍 了 Ｓｍｕｉｋ仿 真 实 验 的 详 细 过 程 。实 验 表 明 采 用 虚 实 相 结 合 的 实 验 方 法 具 有 重 要 介 ｉ ｌ ｎ
仿 真和分 析 的一个 软 件包 ， 在该 软件 环境 下 ， 户从 模 用
来 提高 教学 效果 。采 用专 业仿 真 软件进 行 虚拟 实验 教 学 是一个 值 得推 荐 的方 法 ， 往 可 以取 得 事 半 功 倍 的 往 效果 。本 文 以 直 流 电 机 实 验 为 例 ， 阐 述 Ｍａｌｂ 来 ｔ ／ ａ
MATLAB-8-Simulink在电力系统中的应用精选全文
电力系统仿真初探
➢ 三相可编程电压源
其幅值、相位、频率和谐波可以随时间变化。 其主要作用如下： (1) 三相可编程电压源可以对三相电源的幅值、 相位和电源基频分量进行时变性编程。 (2) 三相可编程电压源提供两个谐波分量，施 加于基频信号。 (3) 三相可编程电压源可以用来控制受控电压 源和受控电流源。
Measurements (测量)
None, Voltage
电力系统仿真初探
➢ 受控电流源
由激励信号源控制的受控电流源. 参数设置: Initialize (初始化选项) Source type (激励源类型:AC, DC） Initial amplitude (初始化振幅, A) Initial phase (初始化相位,度） Initial frequency (初始化频率,Hz)
None: 对交流电压源不进行相关量的测量. Voltage: 对交流电压源两个终端进行测ห้องสมุดไป่ตู้,
电力系统仿真初探
➢ 例如
u1
u2
V Rs
u1+u2 C
R
L
Multimeter
u1/u2
已知: u1=75sin(100t+20 /180); u2=30sin(120t+75 /180); Rs=100W; R=100 W; L=100mH; C=150mF. 选择测量u1,u2和u1+u2,并观察电压波形. 仿真时间为0.4秒;求解程序类型为变步长的ode45.
➢电力系统元件库
(1) 电源元件(Electrical Sources) (2) 线路元件(Elements) (3) 电力电子元件(Power Electronics) (4) 电机元件(Machines) (5) 连接器元件(Connectors) (6) 电路测量仪器(Measurements) (7) 附加元件(Extras) (8) 电力图形用户接口(powergui)
软件MATLAB在电力电子实践教学中的仿真应用
摘要本文介绍了仿真软件MATLAB ／SIMULINK 的强大功能，详细地阐述了它在电力电子实践教学中的作用，并以三相桥式全控整流电路建模与仿真为例来说明。
对学生掌握和理解电路的电能变换和控制原理相当有用。
关键词MATLAB ／SIMULINK 电力电子仿真MATLAB Software Practice Teaching in the Power Electronics Application in Simulation //He MiaoyingAbstract The simulation software MATLAB /SIMULINK powerful features,detailed description of its power electronics practice teaching role,and fully controlled three-phase bridge rectifier circuit modeling and simulation as an example to illustrate.For students to master and understand the power conversion circuit and control theory is useful.Key words Matlab /Simulink;power electronics;simulation Author 's address Shunde Polytechnic,528333,Shunde,Guan-gdong ,China1引言电力电子课程是一门实践性很强的专业核心课程。
整流、逆变、斩波及变频等基本电路是电力电子技术的基础。
各种电路的工作情况比较复杂，例如不同的整流电路有不同的触发角移相范围，负载不同时波形也有很大差别。
在让学生做相应电路实验实训的同时，应该对电路进行建模仿真分析，使学生能够对比较难以理解的电路波形变换有一个直观的认识，从而加深学生对电路工作原理的掌握和理解。
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2 Matlab/Simulink 简介
Matlab 是美国 MathWorks 公司于 1984 年推出， 历经升级， 目前 MATLAB6.1、6.5、7.0 版都已相继面世， 早期 的 MATLAB 在 DOS 环 境 下运行，1990 年推出了 Windows 版本，1993 年，Mathworks 公司又推出 了 MATLAB 的微机版，充分支持在 Microsoft Windows 界面下 的 编 程 ， 它的功能越来越强大，在科技和工程界广为传播，是各种科学计算软 件中使用频率最高的软件。
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
○高校讲坛○
科技信息
某相的晶闸管后, 输出电压为该相的相电压, 加深了对触发角、 导电 角、同步、移相等基本概念的理解。
图 4 输出电流
图 5 带谐波时输出电压平均值
4 结束语
图 1 三相桥式整流电路
图 6 输出基波电压平均值 提高了学生分析、理解问题的能力。
1 实训教学的目的
电力电子技术实验所涉及的都是功率器件、三相电源、示波器等， 这些设备费用高、 实验所花时间太长、 且危险性大。 利 用 MATLAB/ SIMULINK 模拟工具代替实际元件在计算机上进行仿真， 既不担元 器件损坏，也没有任何危险，学生完全可以在无人指导的情况下、在计 算机上自行完成电力电子线路仿真实验。在此基础上，再进行适当的真 实性实验，这样不单激发了学生的学习兴趣，更重要的是提高了学生发 现问题、解决问题和实际动手的能力，则会收到事半功倍的实训效果。
以图 1 所示三相桥式可控整流电路为例, 可分电阻负载和阻感负载两 种情况来考虑本文只研究阻感负载。 搭好电路后, 需给 6 个晶闸管加 触发脉冲, 添加一个 Source 库里的 Pu lse Generator 元件, 将输出端连 接到它的 pulse 端,观察 α= 60°时的情况, 仿真模型如图 1 所示。 得到 相电压、输出电压和它们的 5 次谐波，各波形如图 2～5 所示，模拟结果 和教材上的分析相吻合。 学生通过此程序, 理解了在合适的时刻触发
有条件和设备难以满足培养高素质创新型人才的需要。 为此如何更好 地利用现有条件，满足工程专业对实训教学的需求。 培养和提高学生 的综合素质，使学生具有较强的创新能力，是目前实训教学的首要任 务和重点目标。
为此，我们在课程设置上进行了一定的改革，专门开设《Matlab 仿 真 》这 门 课 ，通 过 实 例 介 绍 了 Matlab/Simulink 在 电 力 电 子 技 术 实 验 中 的应用。 Matlab/Simulink 可以实现计算机仿真设计与虚拟 实 验 ，设 计 与实验可以同步进行， 实验中所需元器件的种类和数量不受限制，可 方便地对电路参数进行修改和调试，很好地解决电力电子器件日新月 异的变化、而实验室的装置不可能即时更新的矛盾。 利用计算机仿真 的优越性， 将一些目前暂时还无法实现的实验装置用计算机来模拟， 提高了学生对电力电子技术实验的兴趣， 加深了对该课程的理解，同 时也巩固和拓宽了学生对计算机的应用能力，便于学生进行综合性的 设计和实验，有利于培养学生的综合分析能力、开发和创新的能力。
0 引言
电力电子技术是 20 世纪 60 年代发展起来的一门崭新的技术, 其 内容涉及电力电子器件、控制电路和整流、斩波、逆变、交流调压等基 本变换电路。 分析电路的各个电压电流波形是课堂讲授和学生学习中 的主要内容之一。 传统的讲授模式存在很大的不足，在讲解晶闸管的 换流尤其是三相整流电路时，为了把问题讲的更清楚需要画好几个波 形，这样往往要花很长的时间，且学生学习的效果不是很理想。 为了提 高课堂教学质量，在传统的讲授模式基础上，我们采用了多媒体教学， 讲解原理以黑板为主,画相关波 形 图 则 借 助 于 MATLAB/SIMULINK 工 具，晶闸管的换流方式则加上一定的 Flash 动 画 ，增 加 视 觉 效 应 ，这 样 不但节省了画图的很多时间，且教学效果明显提高。
然而，课堂教学只能授予学生理论知识，无法提高学生的工程实 验能力和创新能力，这样的教学模式也无法培养出满足市场需求的高 素质创新型人才。 因此，高等教育必须要增加大量的实践、实训教学环 节，尤其是高职专业的学生，实践实训教学课时基本上要占到总教学 课时的 40％以上。
电力电子技术这门课综合性、应用性和实践性都很强，实践环节 尤为重要。 要想真正学好这门课，我们有必要给学生提供自己动手进 行实践的软件和硬件环境，激发学生的主观能动性，使他们利用现有 条件，在电力电子技术的实践学习中，提高自己综合分析和解决工程 实际问题的能力，提高自己的创新创新能力和就业竞争力，满足人才 市场日渐增长的需求，是我们进行不断的教学改革和提高教学质量的 最终目的。
限于篇幅, 只给出了三相 桥式整流电路的仿真实例。 但 这种方法完全可以推广到其 它电力电子变流电路中。 将 MATLAB 应 用 于 “电 力 电 子 技 术” 的教学, 不仅大大节省了 课时, 而且调动了学生的学习 的积极性、主动性和学习兴趣,
科
图 2 a 相电流 5 次
图 3 输出电流 5 次谐波
［责任编辑：曹明明］
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（上接第 749 页）传统模式转变为适应社会的需要,从一元化的培养模 式向多元化转变。 这对提高教学质量将发挥重要作用。 4.2 时尚健身操要求学生不断提高自己的体育学习能力
时尚健身操不断推出新的运动手段，使参与者不再将体育锻炼当 作是枯燥乏味的苦差，而是变成了丰富生活、调剂情绪、振奋精神的一 剂良药，并从中深切感受到健与美的结合和鲜明的时代特征。 时尚健 身操提倡多元化：拉丁健身操强调髋部的张扬和动作的奔放；街舞的 随意和松弛贯穿在整套动作中；有氧搏击突出肌肉的爆发力及身体的 灵活性；瑜伽则强调伸展和放松等。 不同风格的健身操对学生的学习 能力提出了更高的要求， 这就要求学生不断提高自己的学习能力，调 整学习的方向。 培养学生的学习积极性和创造性,在教学过程中塑造 学生的奉献精神, 树立他们为社会需要和人们需求而学习的责任意 识。 4.3 时尚健身操对教材、设备、设施的要求
3 基于 Matlab/Simulink 的电力电子模拟
Matlab/Simulink 将 原 理 图 的 创 和 结 果 的 图 表 显 示 全 部 集 成 到 个 操作界面就像一个实验工作有元件库，有测试仪器库，有操作命令。 下 面以三相桥式整流电路阻感负载为例说明模拟过程。
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2010 年 第 21 期
科技信息
○高校讲坛○
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2010 年 第 21 期
基于 Matlab/Simulink 在电力电子 技术实训教学中的研究
孔英秀 （西安思源学院能源与电气工程学院 陕西 西安 710038）
【摘 要】电力电子技术是 20 世纪后半叶发展起来的一门崭新的技术 ，并成为电气工程及其自动化专业的一门专业基础课,实践性和应用 性很强。 因此，在电力电子教学实践中,引入 Matlab/Simulink 仿真工具,该软件易学易用、功能强大, 能改善电力电子的学习效果, 提高学生学习 该课程的兴趣, 并通过相应的实训设计加深学生对所学知识的理解和掌握。
另外，从某种意义上说，实践教学体系仍是当前人才培养中的薄 弱环节，尤其是电力电子技术实践教学体系，近几年来,为与职业教育 的目的相吻合，虽有一定的改革和发展，但整体的模式和体系还是没 有进行根本的变革，基本上是本科教育“压缩型”，并没有真正体现职 业特色。
再者，以往实践教学只是作为教学过程中的一个附属环节，没有 被引起足够的重视。 电力电子技术的综合性、应用性和实践性很强，原
1993 年出现了 SIMULINK，这是基于框图的仿真平台 ，SIMULINK 挂接在 MATLAB 环境上，以 MATLAB 的强大计算功能为基础，以直观 的模块框图进行仿真和计算。 SIMILINK 提供了各种仿真工具，尤其是 它不断扩展的、内容丰富的模块库，为系统的仿真提供了极大便利。 在 SIMULINK 平 台 上 ，仿 真 模 型 的 可 读 性 很 强 ，这 就 避 免 了 在 MATLAB 窗口使用 MATLAB 命令和函数仿真时， 需要熟悉记忆大量 M 函数的 麻烦， 对广大工程技术人员来说， 这无疑是最好的福音。 现在的 MATLAB 同 时 捆 绑 了 SIMULINK,SIMULINK 的 版 本 也 在 不 断 升 级 ，从 1993 年 的 MATLAB －4.0/SIMULINK1.0 版 到 2001 年 的 MATLAB6.1/ SIMULINK4.1 版 ，2002 年 即 推 出 了 MATLAB6.5/S －IMULINK5.0 版 。 MATLAB 已经成为一个高级计算和仿真平台。
除大众健美操、竞技健美操外，应尽快将充满时尚和活力的街舞、 拉丁健身操等流行的健身操列入普通高等学校健美操统编教材中；采 用现代化教学手段，利用多媒体将国内外的健美操比赛资料提供给学 生，为学生创编健身操提供素材；各高校应尽量满足健美操教师对设 施、设备的要求，如增添一些音像资料、搏击手套、瑜伽垫、健身球等。 教师也应根据本校具体的设施、 设备情况开设不同种类的健身健美 操，有所创造，有所选择，这样才能使健美操与时俱进，更符合新时代 的需求。 4.4 要做好时尚健身操和高校健美操在教学中的衔接
● 【参考文献】
［1］王 兆 安 .电 力 电 子 技 术 .第 四 版 [M].北 京 ：机 械 工 业 出 版 社 ，2008,11. ［2］黄 家 善 .电 力 电 子 技 术 .第 二 版 [M].北 京 ：机 械 工 业 出 版 社 ，2009,2. ［3］洪乃刚.电力电子和电力拖动控 制 系 统 的 MATLAB 仿 真[M].北 京 ：机 械 工 业 出 版 社 ，2007,8.