电力电子MatLab仿真

1 前言 MATLAB 的简介 MATLAB 是一种适用于工程应用的各领域 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 设计与复杂计算的科学计算软件，由美国 Mathworks 公司于 1984年正式推出，1988年退出 3.X（DOS）版本，19992年推出 4.X（Windows） 版本；19997 年腿 5.1（Windows）版本，2000 年下半年，Mathworks 公司推出了他们的最新 产品 MATLAB6.0（R12）试用版，并于 2001 年初推出了正式版。随着版本的升级， 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 不断 扩充，功能更加强大。近几年来，Mathworks 公司将推出 MATLAB 语言运用于系统仿真和实 时运行等方面，取得了很多成绩，更扩大了它的应用前景。MATLAB 已成为美国和其他发达 国家大学教学和科学研究中最常见而且必不可少的工具。 MATLAB 是“矩阵实验室”（Matrix Laboratory）的缩写，它是一种以矩阵运算为基础 的交互式程序语言，着重针对科学计算、工程计算和绘图的需要。在 MATLAB 中，每个变量 代表一个矩阵，可以有 n*m 个元素，每个元素都被看做复数摸索有的运算都对矩阵和复数有 效，输入算式立即可得结果，无需编译。MATLAB 强大而简易的做图功能，能根据输入数据 自动确定坐标绘图，能自定义多种坐标系（极坐标系、对数坐标系等），讷讷感绘制三维坐 标中的曲线和曲面，可设置不同的颜色、线形、视角等。如果数据齐全，MATLAB 通常只需 要一条命令即可做图，功能丰富，可扩展性强。MATLAB 软件包括基本部分和专业扩展部分， 基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数 值积分风，可以满足大学理工科学生的计算需要，扩展部分称为工具箱，它实际上使用 MATLAB 的基本语句编成的各种子程序集，用于解决某一方面的问题，或实现某一类的新算 法。现在已经有控制系统、信号处理、图象处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波 分析等多种工具箱，并且向MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714111574235_0推倒、系统仿真和实时运行等领域发展。MATLAB 语言的难 点是函数较多，仅基本部分就有七百多个，其中常用的有二三百个。 MATLAB 在国内外的大学中，特别是数值计算应用最广的电气信息类学科中，已成为每 个学生都应该掌握的工具。MATLAB 大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。 2 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. SIMULINK 最早出现在 MATLAB4.0 版的核心执行文件中.在 MATLAB4.2 版以后, SIMULINK 则以 MATLAB 的工具包形式出现 ,需要单独安装 .在 MATLAB5.0 版中 , SIMULINK 为 2.0 版,在 MATLAB5.3 版中, SIMULINK 升级为 3.0 版,而在 MATLAB6.1 版中, SIMULINK 则升级为 4.1 版.本书只对 SIMULINK4.1 版进行介绍. SIMULINK4.1版是用来建模﹑分析和仿真各种动态系统的交互环境,包括连续系统﹑ 离散系统和混杂系统. SIMULINK提供了采用鼠标拖动的方法建立系统框图模型的图形交互 界面. SIMULINK 提供了大量的功能模块以方便拥护快速地建立系统模型. 建模时只需要 使用鼠标拖动库中的功能模块并将它们连接起来.使用者可以通过将模块组成字子系统来建 立多级模型. SIMULINK 对模块和连接的数目没有限制. SIMULINK 还支持 Stateflow,用来仿 真事件驱动过程. SIMULINK框图提供了交互性很强的非线性仿真环境,可以通过下拉菜单执行仿真,或 使用命令进行批处理.仿真结果可以在运行的同时通过示波器或图形窗口显示. SIMULINK 的开放式结构允许用户扩展仿真环境的功能.如用 MATLAB﹑FORTRAN 和 C代码生成自定义块库,并拥有自己的图标和界面,或者将用户原来由FORTRAN或 C语言编写 的代码连接起来. 由于 SIMULINK 可以直接利用 MATLAB 的数学﹑图形和编程功能 ,用户可以直接在 SIMULINK 下完成数据分析﹑优化参数等工作.工具箱提供的高级的设计和分析能力可以通 过 SIMULINK 的屏蔽手段在仿真过程中执行. SIMULINK 的模型库可以通过专用元件集进 一步扩展 MATLAB6.5.1 有两张光盘，其中第二张帮助文件，把第一张碟放进光驱，系统会自动 进入安装程序。在安装过程只要输入用户名称、公司及产品注册码等。安装完之后，在 Windows 桌面上会自动生成 MATLAB 的快捷方式图标。 3 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 MATLAB 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 器件 GTO 的工作原理，按照下表，根据表中的路径找到我们所需的器件跟连接器。 4 元件名称 提取路径 触发脉冲 Simulink/Sources/Pulse Generator 电源 Sim Power Systems/Electrical Sources/ DC Voltage Source 接地端子 Simulink/Sinks/Scope 示波器 Sim Power Systems/Elements/Ground 信号分解器 Simulink/Signal Routing/Demux 电压表 Sim Power Systems/Measurements/ Voltage Measurement 电流表 Sim Power Systems/Measurements/Current Measurement 负载 RLC Sim Power Systems/Elements/ Series RLC Branch GTO 器件 Sim Power Systems/Power Electronics/Gto 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。 在连接示波器时会发现示波器只有一个接线端子，这时可以参照下面示波器的参数调整的方 法进行增加端子。在调整元件位置的时候，有时你会遇到有些元件需要改变方向才更方便于 5 连接线，这时可以选中要改变方向的模块，使用 Format 菜单下的 Flip block 和 Rotate block 两条命令，前者改变水平方向，后者做 90 度旋转，也可以用 Ctrl+R 来做 90 度旋转。同时 双击模块旁的文字可以改变模块名。然后单击菜单栏中的 Edit/Signal Properties 命令来刷新 模型。模块的颜色也可以在激活模块后，点击右键，在 background color 中选择自己喜欢的 颜色。 连接好的电路图如图 1.3 所示。 图 1.3 第四步，模块的参数设置。设者模型参数是保证仿真准确和顺利的重要一步，有些参数 是由仿真任务规定的，如本例仿真中的电源电压与电阻值等，有些参数是需要通过仿真来确 定的。设置模型参数可以双击模块图标弹出参数设置对话框，然后按框中提示输入，若有不 清楚的地方可以借助帮助来看相关功能。本例中，参数设置如下： 1. 脉冲发生器的参数设置。双击脉冲发生器，会弹出一个对话框，改变需要的参数后 如图 1.4 所示 。其中参数行中从第一个开始分别为 振幅、 周期 、脉宽、 控制角 （延迟时间） 控制角 a 的设置按照 t=aT/360 图 1.4 2. 打开电源设置对话框，我们这里设置电源为 220V，直接在参数行输入数字即可。 6 3. 新器件 GTO 的参数设置，这里我们采用默认设计，当需要改变的时候也可以另外 设置。 4. 负载参数的设置，我们这里只是用到电阻负载，所以可以这样设置，电阻 R＝100， H＝0， C=inf 设置完如图 1.5 所示： 图 1.5 5. 示波器的参数设置：当我们开始连接的时候，示波器只有一个连接端子，这时我们 需要增加示波器的接线端子，具体做法是双击示波器，弹出的对话框如图 1.6 示： 图 1.6 单击工具栏中第二个小图标，即打印机图标的旁边的图标。弹出第二个对话框图 1.7。 图 1.7 7 只要在 Number of axes 项中把 1 改成所需要增加的端子数字就可以，这里我们用到两 个端子，我们把它改成 2 就可以了。在 Time range 中设置一个数值，也即显示时间，所 设置的时横坐标。就是我们的的仿真时间 6. 仿真参数设置:在仿真开始前还必须首先设置仿真参数。在菜单中选择 Simulation， 在下拉菜单中选择 Simulation parameters，在弹出的对话款中可设置的项目很多，主 要有开始时间、终止时间、仿真类型（包括步长和解电路的树枝方法），积极相对 误差、绝对误差等。步长、解法和误差的选择对仿真运行的速度影响很大，步长太 长计算容易发散，步长太小运算时间太长，本题使用 ode23tb 算法。仿真参数设计 如图 1.8 所示： 图 1.8 在参数设置完毕后既可以开始仿真。点击运行按钮“ ”开始仿真。在屏幕下方的 状态栏上可以看到仿真的进程。若要中途停止仿真可以点击“■”按钮。在仿真完毕之后既 可以通过双击示波器来观察仿真的结果。本例的仿真图形（电阻）如图 1.9 跟图 1.10 所示： 图 1.9 晶闸管的波形 图 1.10 负载的波形 8 如果在一开始观察不到示波器的波形，可以点击工具栏上的望远镜，会自动的给定一个合适 的坐标，观察到我们需要的波形。如果我们想改变纵坐标，可以单击邮件，选择弹出快捷菜 单中的“Axes properties”命令，出现如图 1.11 所示示波器的纵坐标参数设置对话框。 图 1.11 本题如果要设置电阻电感负载，只需要在 RLC 参数中给电感量一个数值就可以了。 到这里，我们就把新器件 GTO 的仿真完成了。按照同样的方法，再从 Sim Power Systems/Power Electronics 中调用其他需要仿真的新器件，就可以观察到我们所需要的波形 了。 上面做的全控型器件，现在我们做一个半控型器件，也就是我们平时所说的普通晶闸 管。我们在电力电子器件里面提取出一个晶闸来，这里注意晶闸管有两种类型，Detailed Thyristor 的是详细的晶闸管模型，而 Thyristor 是普通晶闸管，具体选择看你对晶闸管参数 的要求多高，详细的晶闸管有很多参数可以设置。 仿真的电路图如图示 模块的参数的设置跟之前的一样，为了得到更好的波形效果，我们把仿真的开始时间 设置为 4，结束时间设置为 10。同若运行仿真电路，我们可以得到仿真之后的各种波形。 9 负载波形 晶闸管波形 实验二 单相半波可控整流电路 仿真过程： 1. 建立仿真模型 （1） 首先我们新建一个仿真模型的文件。方法跟实验一样。文件名自己给定。 （2）提取电路元件模块。组成单相半波可控整流电路的主要元器件有交流电源、晶闸 管、RLC负载等。提取路径基本上跟我们做的第一个实验是相同的，只是我们这里用到了交 流电源（Sim Power Systems/Electrical Sources/ AC Voltage Source）。 提取出来的元件的如图2.1所示 图 2.1 图 2.2 (3)将电路元件模块按单相半波可控整流的原理图连接起来组成仿真电路。将元件调 整的到合适的位置，有些器件需要多次用到的，可以点击该模块，然后按住鼠标右键直接拖 到想要放置的地方就可以实现复制了。连接好的电路如图 2.2 所示。 2.设置模型参数。根据实验一的方法我们可以双击模块图标弹出的对话框来设置参数，本 例中所设置的参数如下。 （1） 交流电压源，电压为 220V，频率为 50Hz，初始相位为 0 度。在电压设置中 要输入的是电压峰值，在该栏中键如“220*sqrt(2)”。如果在对话框最后的测 10 量旋转选中电压“ voltage”，这样电压的数据可以送入多路测量器 （Multimeter）。这里我们不用设置这个，因为我们直接用了示波器进行观察 波形。 （2） 晶闸管的参数我们采用了默认的参数，也可以另外设置。 （3） 负载 RLC，当负载是电阻负载时，R=1, H=0, C=inf（无穷大） （4） 负载 RLC 为电阻电感负载时，R＝1，H＝0.01，C＝inf,关于负载的参数，这 里是没有一定的规定的，可以根据需要修改。 3.仿真参数的设置，本例中我们设置仿真的终止时间为 0.1S，算法 ode23tb.通过仿真，我们 给出几个特殊角度的波形图。 电阻负载 30 度 电阻负载 60 度 电阻负载 90 度 电阻电感 30 度 电阻电感 60 度 电阻电感 90 度 到这里，我们基本上可以把单相半波可控整流的各个波形仿真出来了，观察波形，跟我们 在实验室用示波器看到的还是基本上一致的。 11 实验三 单相桥式半控整流电路 电阻负载： 一、仿真步骤 1．启动 MATLAB，进入 SIMULINK 后新建一个仿真模型的新文件。在这里可以任意添加 电路元器件模块。然后对照电路系统模型，依次往文档中添加相应的模块。在此实验中，我 们按下表添加模块： 序号 元器件名称 提取元器件位置 数量 1 交流电源 Simpowersystems / Electrical Sourse / AC Voltage sourse 1 2 脉冲触发器 Simulink / Sources / Pulse Generator 2 3 晶闸管模型 Simpowersystems /Power Electronics /Detailed Thyristor 2 4 二极管模型 Simpowersystems /Power Electronics /Diode 2 5 电流表模型 Simpowersystems /Measurements /Current Measurement 1 6 电压表模型 Simpowersystems /Measurements / Voltage Measurement 2 7 信号分解模型 Simulink /Signal Routing /Demus 1 8 RLC 串联电路 Simpowersystems /Elements /Series RLC Branch 1 9 示波器模型 Simulink /Sinks /Scope 1 2．添加好模块后，要对各元器件进行布局。一个良好的布局面板，更有利于阅读系统模型 及方便调试。 图 3.1 12 3．设置模块参数。依次双击各模块，在出现的对话框内设置相应的参数。 1），交流电源参数设置：电压设置为 220V，频率设为 50Hz，其它默认。 图 3.2 2），脉冲触发器设置：振幅（amplitude）设为 5。周期（Period）设为 0.02 秒。脉冲宽度（pulse width）设为 2。相位延迟角（phase delay），即触发角。它的设置在调试时需要修改，以实 现在不同角度触发时，观测电路各变量的波形的变化。因为它是以秒为单位，故需把角度换 算成秒。其计算可按以下公式： t=αT/360。 例如触发角α＝45 度，周期 T＝0.02，则 t=0.0025，则此空中应填入 0.0025。 图 3.3 第二个触发器的设置只需触发角比第一个大 180 度，即加上 0.01，其它不变。 3）示波器的设置：双击示波器，弹出示波器面板，在第一排控件栏中单击第二个控件，弹 出参数设置窗口，如下所示： 13 图 3.4 把坐标系数目设为 7，其它不必修改。Time range 是横坐标设置。 4．模型仿真。在模型仿真时要先设置仿真参数，仿真参数的设置与实验一相同。设置好后， 即可开始仿真。点击开始控件。仿真完成后就可以通过示波器来观察仿真的结果。 以下是分别在 0 度，30 度，45 度，60 度时的仿真结果。 0 度： 30 度： 14 45 度： 60 度： 电阻电感负载： 带电阻电感性负载的仿真与带电阻性负载的仿真方法基本相同，但须将 RLC 的串联分支设置 为电阻电感负载。本例中设置的电阻 R＝1，L＝0.01H，电容为 inf。 电阻电感负载分别在 0度，30 度，45 度，60 度时的仿真结果： 15 0 度： 30 度： 45 度： 60 度： 16 实验四 单相桥式全控整流 电阻负载： 一、仿真步骤 1．启动 MATLAB，进入 SIMULINK 后新建一个仿真模型的新文件。并布置好各元器件。 如下图所示： 图 4.1 2．参数设置。 各模块参数的设置基本与上一实验相同，但要注意触发脉冲的给定。互为对角的两个示波器 的控制角设置必须相同，否则就会烧坏晶闸管。 二、模型仿真 设置好后，即可开始仿真。点击开始控件。仿真完成后就可以通过示波器来观察仿真的结果。 17 以下是分别在 0 度，30 度，45 度，60 度时的仿真结果。 0 度： 30 度： 45 度： 60 度： 18 电阻电感负载： 带电阻电感性负载的仿真与带电阻性负载的仿真方法基本相同，但须将 RLC 的串联分支设置 为电阻电感负载。本例中设置的电阻 R＝1，L＝0.01H，电容为 inf。 电阻电感负载分别在 0度，30 度，45 度，60 度时的仿真结果： 0 度： 30 度： 45 度： 60 度： 实 19 实验五 三相半波整流电路 电阻负载： 一、仿真步骤 1．启动 MATLAB，进入 SIMULINK 后新建一个仿真模型的新文件。并布置好各元器件。 如下图所示： 图 6.1 2．参数设置。 电源参数设置：电压设置为 380V，频率设为 50Hz。要注意初相角的设置，a 相的电压源设 为 0，b 相的电压源设为-120，c 相的电压源设为-240。 负载参数设置：电阻设为 1，电感为 0，电容无穷大 inf。 脉冲参数设置：触发信号的参数设置是本例的难点。本例中有三个触发脉冲，由电路原理可 知触发角依次相差 120 度。因为电源电压频率为 50Hz，故周期设置为 0.02s，脉宽可设为 2， 振幅设为 5。延迟角的设置要特别注意，在三相电路中，触发延时时间并不是直接从 a 换算 过来，由于 a 角的零位定在自然换相角，所以在计算相位延时时间时要增加 30 度相位。因 此当 a＝0 度时，延时时间应设为 0.0033。其计算可按以下公式： t=（α+30）T/360。 触发角 a＝0度时，延迟角依次设置为：0.00167，0.00837，0.01507 触发角 a＝30 度时，延迟角依次设置为：0.0033，0.01，0.0167 触发角 a＝45 度时，延迟角依次设置为：0.00417，0.01087，0.01757 触发角 a＝60 度时，延迟角依次设置为：0.005，0.0117，0.0184 20 晶闸管参数设置： 图 6.2 二、模型仿真 设置好后，即可开始仿真。选择算法为 ode23tb，stop time 设为 0.1。点击开始控件。仿 真完成后就可以通过示波器来观察仿真的结果。 以下是分别在 0 度，30 度，45 度，60 度时的仿真结果。 0 度： 30 度： 21 45 度： 60 度： 电阻电感负载： 带电阻电感性负载的仿真与带电阻性负载的仿真方法基本相同，但须将 RLC 的串联分支设置 为电阻电感负载。本例中设置的电阻 R＝1，L＝0.01H，电容为 inf。 电阻电感负载分别在 0度，30 度，45 度，60 度时的仿真结果： 22 0 度： 30 度： 45 度： 60 度： 23 实验六 三相桥式半控整流电路 三相桥式半控整流电路广泛应用于中等容量的整流装置或要求不可逆的电力拖动 中，完整的三相桥式半控整流电路由三个晶闸管和三个二极管、三相电源。触发器等组 成。根据原理图，我们调用出三个电源，三个晶闸管，三个二极管，为了实现仿真，我 们还需要调用出触发脉冲，电流表，电压表，信号分解器跟信号合成器（Mux）跟示波 器。各个元器件的模块提取路径跟之前介绍的提取路径一样，提取出来的元件跟布局如 图 7.1 所示 图 7.1 根据原理图，我们连接仿真电路。连接好的电路如图 7.2 所示 图 7.2 参数设置： 24 1. 电源参数设置：三相电源的电压峰值电压为 380V，可表示为“220*sqrt(2)”，频 率为 50Hz，相位分别为 0 度，-120 度，-240 度。 2. 负载参数设置：电阻 R＝10 H＝0 C＝inf 电阻电感 R＝10 H＝0.01 C＝inf 脉冲参数设置：触发信号的参数设置是本例的难点。本例中有三个触发脉冲，由 宽可设为 2，振幅设为 5。延迟角的设置要特别注意，在三相电路中，触发延时 时间并不是直接从 a 换算过来，由于 a 角的零位定在自然换相角，所以在计算相 位延时时间时要增加 30 度相位。因此当 a＝0 度时，延时时间应设为 0.0033。其 计算可按以下公式： t=（α+30）T/360。 触发角 a＝0度时，延迟角依次设置为：0.00167，0.00837，0.01507 触发角 a＝30 度时，延迟角依次设置为：0.0033，0.01，0.0167 触发角 a＝45 度时，延迟角依次设置为：0.00417，0.01087，0.01757 触发角 a＝60 度时，延迟角依次设置为：0.005，0.0117，0.0184 3. 晶闸管采用默认的参数设置 4. 仿真参数设置：打开设置窗口，选择 ode23tb 算法，将相对误差设置 Le-3,开始时 间为 0，停止时间为 0.05。 设置好各个参数后，单击运行按钮，就可以进行仿真了。下面我们给出几个特殊角的 波形。 电阻负载 0 度 电阻负载 30 度 25 电阻负载 60 度 电阻电感负载 60 度 电阻电感负载 0 度 电阻电感负载 30 度 本个仿真要注意对脉冲触发时间的设置要准确，而且对示波器的坐标要调整好。 26 实验七 三相桥式全控整流 电阻负载： 一、仿真步骤 1．启动 MATLAB，进入 SIMULINK 后新建一个仿真模型的新文件。并布置好各元器件。 如下图所示： 图 8.1 2．参数设置。 电源参数设置：电压设置为 380V，频率设为 50Hz。要注意初相角的设置，a 相的电压源设 为 0，b 相的电压源设为-120，c 相的电压源设为-240。 负载参数设置：电阻设为 1，电感为 0，电容无穷大 inf。 通用变换器桥的设置： （1），模块的功能：通用变换器桥模块是由 6 个功率开关元件组成的桥式通用三相变换器模 块。功率电子元件的类别和变换器的结构可通过对话框进行选择。功率电子元件和变换器的 类型有 Diode 桥、Thyristor 桥、MOSFET-Diode 桥、IGBT－Diode 桥、 Ideal Switch 桥，桥的结构有单相、两相和三相。 （2），仿真模块的图标、输入和输出。通用变换器桥模块的图标如右图 所示。模块的输入和输出取决于所选择的变换器桥的结构。当 A、B、C 被选择为输入端，则直流 DC（+，-）端就是输出端。当 A、B、C 被选择 为输出端，则直流 DC（+，-）端就是输入端。除二极管桥外，其它桥的 “g（pulse）”输入端可接受来自外部模块的触发信号。 （3），通用变换器桥仿真模块的参数：本例中个参数设置如下图。 27 图 8.2 （4），同步 6 脉冲触发器的参数设置 该模块有 5 个输入端，其图标如图所示。 “alpha_deg”是移相控制角信号输入端，单位为度。该 输入端可与“常数”模块相连，也可与控制系统中的控制器 输出端相连，从而对触发脉冲进行移相控制。输入端 AB、 BC、CA 是同步线电压的输入端，同步线电压就是连到三相 交流电压的线电压。输入端 Block 为触发器模块的使能端， 用与触发器模块的开通与封锁操作，当施加大于 0 的信号时， 触发脉冲被封锁。该模块为一个六维脉冲向量，它包含 6 个 触发脉冲，移相控制角的起始点为同步电压的零点，pulses 为输出触发信号端。 同步 6 脉冲触发器参数设置对话框如果所示，可以设置同步电压的频率跟脉冲宽度，如 果勾选了“Double pulsing”触发器就能给出间隔 60 度的双脉冲。 28 图 8.3 （5），常数模块参数设置：常数模块图标如右图所示，该模块只有一个输出 端，在本例中只要改变对话框中数值的大小，即可改变触发控制角的大小。 其参数对话框如下所示。 图 8.4 二、模型仿真 设置好后，即可开始仿真。选择算法为 ode23tb，stop time 设为 0.1。点击开始控件。仿 真完成后就可以通过示波器来观察仿真的结果。 以下是分别在 0 度，30 度，45 度，60 度时的仿真结果。 29 0 度： 30 度： 45 度： 60 度： 30 电阻电感负载： 带电阻电感性负载的仿真与带电阻性负载的仿真方法基本相同，但须将 RLC 的串联分支设置 为电阻电感负载。本例中设置的电阻 R＝45，L＝1H，电容为 inf。 电阻电感负载分别在 0度，30 度，45 度，60 度时的仿真结果： 0 度： 30 度： 45 度： 60 度： 31 实验八 单相全控桥有源逆变电路 一、仿真步骤 1．启动 MATLAB，进入 SIMULINK 后新建一个仿真模型的新文件。并布置好各元器件。 如下图所示： 图 9.1 2．参数设置： 基本的设置均与单相全控桥式整流电路相同。电路中增加了一个反向的直流电动势，以实现 逆变。在本例中，交流电压设为 220V，50Hz。负载电阻设为 5。直流电压设为 250V。要注 意触发脉冲的设置，因为要实现逆变，触发角要大于 90 度，且处于对角的触发角设置要相 同。 二、模型仿真 设置好后，即可开始仿真。选择算法为 ode23tb，stop time 设为 0.1。点击开始控件。仿 真完成后就可以通过示波器来观察仿真的结果。 以下是分别在 90 度，120 度，135 度，150 度时的仿真结果。 32 90 度: 120 度: 135 度： 150 度： 33 如果有兴趣的同学也可以照着下面的电路仿真一下斩波电路，电路图如下 Boost Choper 连接点子图 Buck Choper