电气系统的计算机辅助设计2011

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1、电气系统计算机辅助分析与仿真轮机工程学院2011.12朱景伟徐维克本课程设计的主要目的掌握Matlab/Simulink电气仿真的基本步骤利用Matlab/Simulink完成基本电路与磁路、电力电子技术、电气传动等方面的仿真设计日程安排：共1周，其中上机3天，写报告2天。考核方式：优、良、中、及格、不及格。其中上机60%，报告40%。本课程设计的内容与基本要求听课:掌握Matlab/Simulink中SimPowerSystems工具箱的基本建模方法独立完成：基本电路与磁路的仿真设计独立完成：几种典型

2、的变流电路的仿真设计独立完成：交、直流调速系统的仿真设计总结上述设计内容，完成设计报告第一章Matlab/Simulink中SimPowerSystems工具箱简介第一节基本操作一、进入Matlab及Simulink两种方法：1、双击桌面上的快捷图标一、进入Matlab及Simulink2、从“开始”“程序”菜单中进入SimulinkSimulink中已经安装的各种工具箱电力系统各种工具箱基本Simulink模块本次课程设计主要涉及的两个部分Simulink中包括的模块电力系统各种工具箱中所包含的各种模块

3、二、根据所设计的电路搭建模型建模的基本步骤：1、建立一个新的空白的Simulink文件（.mdl）2、从相应的元件库中选元件3、联线4、设置参数5、运行模型下面以一个单相半波整流电路为例进行建模与仿真研究（1）建立一个新的空白的Simulink文件（.mdl）1234默认的保存路径保存的文件名当前路径当前路径的文件设置当前路径建立一个新的空白的Simulink文件（Example1.mdl）（2）从“ElectricalSourcs（电源）”库中选电源所有电源模块对所选模块的解释选中所需电源，添加到新的E

4、xample1.mdl模型中：方法1：直接拖曳。方法2：右键单击（3）从“PowerElectronics（电力电子器件）”库中选各种电力开关等器件二极管IGBTMOSFET双击选择（4）从“Elements（元件）”库中选各种元器件RLC并联支路RLC并联负载RLC串联支路RLC串联负载断路器右键（5）为了观测电压和电流波形，需要选择电压电流测量模块电流测量模块电压测量模块输出：二极管的电压和电流（6）、在Simulink库中选择Scope（示波器）来观测电压和电流波形。示波器模块若想在通过一个示波器观

5、测多路信号的波形，比如说4路信号，可以如下设置：信号的数目数据大小的限制不想限制，去掉复选框（7）从“Elements（元件）”库中选“地”“地”信号分解模块（8）测量信号的分离：该模块在Simulink库中的“CommonlyUsedBlocks”中有时候会将几个波形放在一起以进行对比，会需要“信号合成模块”（9）连线以完成模型左键拖曳右键拖曳（10）各元件的参数设置：单击该元件打开元件属性对话框进行参数设置。电压源参数设置对话框电压源电压幅值(最大值)电压源电压初始相位电压源电压频率二极管参数设置对话

6、框可以暂时先取默认值用来测量二极管的电压和电流(观察一下去掉“∨”后模块的变化)RL支路参数设置对话框设置R值设置L值（11）仿真运行参数设置单击仿真开始时间仿真结束时间其他的暂时取默认的参数（12）运行仿真模型单击该“运行按钮”双击该模块，观察结果（13）观察运行结果（a）阻性负载情况下显示的曲线不合适时，单击此按钮(b)感性负载情况下感性负载阻性负载单击该模块默认的名字然后输入自己取的名字一些提醒：1、每个模块的名字可根据需要进行修改双击连线，然后输入名字一些提醒：2、连线的名字的标记连线的标注反映到

7、示波器曲线的标注一些提醒：3、示波器曲线的标注如果示波器曲线中没有标注，点此图标，然后按“Apply”键一些提醒：4、可以通过帮助文件了解模块的使用方法a.右键单击该模块b.单击helpc.于是可以得到该模块的内容介绍，如下图所示d.在该帮助文件的最后，会有该模型的例子模型，可以通过打开该模型进一步了解该模块的使用方法单击此处即可打开相应的例子模型示波器一些提醒：5、测量电压(流)必须经由电压(流)测量模块进入示波器Scope。电流测量模块电压测量模块设计任务1：单相桥式整流加LC滤波电路，电源为220V

8、,50Hz,整流电路输入为24V，负载为10Ω阻性负载，滤波电感L=100mH，滤波电容C=200uF。所用线性变压器的参数（仅作参考），可以自行调整注意此选项设计任务2：基本电路与磁路的仿真设计：电路部分一阶直流激励RC充、放电电路的研究(学号尾数为单数)一阶直流激励RL充、放电电路的研究(学号尾数为双数)二阶RLC直流激励下动态响应的研究：a.欠阻尼情况,R小（学号尾数为单数）b.过阻尼情况（学号尾数为双数）二阶RLC交流