下载文档原格式
Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的应用【摘要】本文主要介绍了Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的应用。
引言部分包括研究背景、研究意义和研究目的。
正文部分分别从Matlab仿真技术的基本概念、在电力电子课程中的应用介绍、具体应用案例、优势和挑战以及未来发展进行详细阐述。
结论部分强调了Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的重要性，并展望了未来研究方向。
通过本文的阐述，读者可以了解Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的实际运用，以及其在未来的发展趋势和挑战，为相关研究和教学提供参考和指导。
【关键词】Matlab仿真技术、电力电子、课程教学、应用案例、优势、挑战、未来发展、重要性、研究方向、总结、引言、正文、结论。
1. 引言1.1 研究背景电力电子技术是现代电气工程领域中的重要分支之一，广泛应用于电力系统、电力驱动、新能源等领域。
随着电力电子设备的发展和应用越来越广泛，对电力电子技术的研究和教育也提出了更高的要求。
在电力电子课程的教学过程中，如何进行有效的实践和仿真已成为当前教育领域中的热点问题。
通过深入研究Matlab仿真技术在电力电子课程中的应用，可以推动电力电子课程的教学模式改革，提高教学质量和学生的实践能力。
对电力电子领域的研究与创新也将受益于Matlab仿真技术的应用。
本研究将重点探讨Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的应用，为推动电力电子学科的教育和研究提供新的思路和方法。
1.2 研究意义电力电子作为现代电力系统中非常重要的一部分，其在能源转换、逆变器设计、节能控制等方面发挥着至关重要的作用。
而在电力电子课程的教学中，为了更好地理解和掌握相关知识，学生通常需要进行大量的实验和仿真。
而传统实验受制于设备成本高昂、操作复杂等问题，因此Matlab仿真技术的应用变得尤为重要。
研究Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的应用具有重要的意义。
不仅可以提升学生的实验能力和创新意识，还可以加强学生对电力电子知识的理解和掌握，为其未来的职业发展奠定坚实的基础。
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)3.3三相交流调压器仿真 (54)结论 (73)致谢 (74)参考文献 (75)附录外文文献翻译 (76)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技术在电力电子中的应用近年来，电力电子技术在电力系统中的应用日益广泛。
随着能源需求的不断增长，电力电子技术成为提高系统效率、稳定电力质量和实现能量转换的重要手段。
而Matlab软件作为一种功能强大的数值计算和数据可视化工具，在电力电子领域也发挥着重要的作用。
本文将探讨Matlab技术在电力电子中的应用，包括电力器件建模、系统仿真和控制算法设计等方面。
第一部分：电力器件建模电力电子器件在电力系统中起到了关键作用，如交流电机驱动系统、直流输电系统等。
Matlab软件提供了丰富的电力器件建模工具，可以帮助工程师们快速建立电力器件的数学模型。
以交流电机为例，通过Matlab的电机建模工具箱，可以对不同类型的电机进行建模，如感应电机、永磁同步电机等。
通过建立电机的电路和动态方程，可以分析电机的性能、效率和动态响应，并进行系统优化。
第二部分：系统仿真为了实现电力系统的高效运行，需要进行系统级仿真，以评估电力电子设备的性能和系统的稳定性。
Matlab可以帮助实现电力系统的仿真模型搭建和仿真运行。
通过Matlab的Simulink模块，可以建立电力系统的仿真模型，并通过有效的模块连接和参数设定，模拟电力设备的运行和电力系统的能量流动。
同时，可以结合Matlab强大的计算能力，进行系统性能指标的分析，如功率因数、谐波扰动和电压稳定性等。
第三部分：控制算法设计在电力电子系统中，控制算法的设计对系统性能至关重要。
Matlab不仅提供了丰富的控制系统工具箱，还可以快速实现各种控制算法的设计与验证。
例如，通过Matlab的Control System Toolbox，可以进行PID控制器的设计和参数优化。
此外，Matlab还支持更高级的控制算法，如模糊控制、自适应控制和模型预测控制等。
通过Matlab的工具，工程师们可以更好地分析系统的稳定性和鲁棒性，并快速优化和调整控制策略。
第四部分：系统优化和可靠性分析除了建模、仿真和控制算法设计，Matlab还提供了系统优化和可靠性分析的工具。
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。
MATLAB在电力电子与驱动系统中的应用实践一、引言电力电子与驱动系统在现代工业中具有重要的地位和作用。
它涉及到电力传输、变换以及控制等方面的技术应用。
而为了更好地理解和研究电力电子与驱动系统，科学家和工程师们需要使用专业的工具来进行模拟、设计和分析。
MATLAB作为一种强大的工程软件，被广泛应用于电力电子与驱动系统的实践中。
二、电力电子与驱动系统概述电力电子主要研究将电能转换为其他形式能量的技术。
它在家庭电器、电动汽车、再生能源等领域都有广泛应用。
驱动系统则是利用电力电子技术来控制和驱动各种类型的电动机。
电力电子与驱动系统的最终目的是提高电能的利用效率和质量，降低能源消耗和环境污染。
三、MATLAB在电力电子与驱动系统中的建模与仿真MATLAB具有强大的建模和仿真功能，可以有效地帮助工程师们理解和研究电力电子与驱动系统的工作原理。
通过MATLAB，我们可以方便地建立电力电子器件的数学模型，并进行各种环境变量的变化分析。
例如，我们可以使用MATLAB建立一个直流电机的数学模型，并模拟不同负载下的电机运行状态。
这有助于我们理解电机的特性及驱动系统的性能。
此外，还可以使用MATLAB对不同电力电子装置进行全系统建模，包括电源、隔离变压器、功率开关、滤波器等等。
这样可以更加全面地研究电力电子与驱动系统的整体性能和互动性。
四、MATLAB在电力电子装置控制中的应用电力电子装置中的控制非常重要，它直接影响着系统的稳定性和性能。
而MATLAB提供了丰富的控制工具箱，可以帮助工程师们设计和优化电力电子装置的控制器。
例如，在电力电子变流器中，采用的控制技术通常是PWM控制。
MATLAB可以帮助我们设计优化的PWM控制器，并进行系统的闭环控制。
同时，还可以进行模糊控制、遗传算法优化等等一系列控制方法的应用。
通过MATLAB的控制工具箱，工程师们可以更加方便地进行控制算法的研究和实现，以提高电力电子装置的性能和稳定性。
基于Matlab仿真技术在电力电子技术教学中的应用作者：***来源：《天津中德应用技术大学学报》2020年第05期摘要：通过单相桥式全控整流电路的具体实例，将Matlab/Simulink仿真技术应用于职业院校电力电子技术的实验教学。
给出了单相桥式全控整流电路的仿真模型和电感负载下不同控制角的仿真波形，将控制角的变化对波形的影响清晰的呈现出来，参数的调整与设置非常方便。
将仿真实践教学与课堂教学结合，直观、有效，使复杂的电力变化电路分析过程变得相对容易，激发了学生的学习兴趣，提升了课堂效率。
关键词：电力电子技术;虚拟仿真;Matlab /Simulink;整流电路中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：2096-3769（2020）05-038-05一、引言电力电子技术是高等职业院校电气自动化专业的一门专业基础课，横跨电力技术、电子技术和控制技术三个领域，理论性、实践性都比较强。
课程内容主要包括电力电子器件、电力变换电路和控制技术等内容。
主要研究的是如何利用电力变换电路对电能进行转换、控制和优化，包括电压、电流、频率等参数的控制和变换。
教学内容中，电能变换和控制是教学的重点，也是难点。
由于理论较多，电路负载多样，控制角度不同，波形变化比较大，分析起来也相对困难。
高职的学生在理解电路工作原理和分析波形时比较费力，容易混淆，学习的兴趣随着波形的变化慢慢消失殆尽。
实验是训练学生技能、提升理论水平不可或缺的手段。
实物电路的搭接，是课堂教学的重要手段，也是电气工程、自动化等专业的学生所应具备的必不可少的能力。
学院使用的教学平台是天煌教仪的DJDK-1型电力电子技术实验装置，平台采用的是挂件结构。
在教学过程中有以下问题：1.实验装置采购于十年前，随着时间的推移，平台设备逐渐老化，实验过程中由于操作不当或者外部干扰，实验结果经常不尽如人意。
比如在整流或逆变电路中，控制角度不一样，波形也不一样，经常出现实验结果和理论分析不符的情况。
Matlab电力电子技术应用的实现探讨
Matlab是现代电力电子技术应用中的一种强大的工具。
电力电子技术是指利用电子元器件来实现电能的转换、控制和处理。
其中包括通用直流供电、交流变流器、直流变流器、电源变换器、电机驱动器以及照明所需的电子球asts等。
利用Matlab可以非常方便地建立模型，模拟电气系统运行过程，分析性能指标，进行优化设计。
这些模型可以包括电力电子元件、电力电子系统以及电力电子控制器。
在电力电子系统建模时，常常需要对自然环境、控制策略等影响因素进行考虑。
例如，对于交流电源的变流器，需要考虑到输入交流电的频率和幅值范围，并且要考虑到输出直
流电需要的稳定性和可靠性。
因此，需要根据实际情况选择最适合的控制策略，以保证系
统的性能指标。
在Matlab中可以用SIMULINK建立这些模型，通过图形界面来配置各种控
制器、传感器、电气元件等。
Matlab也可以用于进行电力电子系统的优化设计。
例如，在电机驱动器的设计中，需要考虑多个指标的平衡，如动态响应、效率、电机损耗、电机重量、尺寸等。
此时可以使
用Matlab来优化设计，通过对影响因素的不同权重进行加权，得出最优解。
在电力电子控制器中，Matlab也有广泛的应用。
电力电子控制器是为了实现电力电子元器件的控制而设计的，例如交流电源的变流器和直流变流器。
Matlab中有许多控制器库，如PID、滑模控制器、状态反馈控制器等，可以根据实际需求进行选择和调整。
Matlab技术在电力电子和新能源系统中的应用随着经济的快速发展和环境问题的日益突出，全球对于清洁能源的需求也越来越大。
同时，电力电子技术在能源转换和储能领域的应用也得到了广泛关注。
在这个背景下，Matlab技术作为一种重要的电气工程工具，为电力电子和新能源系统的研究提供了强有力的支持和帮助。
一、电力电子技术1.1 电力电子技术的发展与应用电力电子技术是电工领域中的一项重要技术，其主要应用于电能转换、传输和控制等方面。
随着科技的不断进步和社会的迅猛发展，电力电子技术的应用范围也在不断扩大，包括工业自动化、交通运输、新能源等领域。
Matlab作为一种强大的数据分析和仿真工具，可以帮助工程师们进行电力电子系统的模拟和优化设计。
1.2 Matlab在电力电子技术中的应用Matlab提供了丰富的工具箱，例如Simulink和Power System Toolbox等，可以帮助工程师们建立电力电子系统的数学模型并进行仿真分析。
通过Matlab的仿真功能，可以实现对电力电子系统的性能优化、故障诊断和控制策略设计等工作。
同时，Matlab还提供了丰富的数据可视化和分析工具，可以方便地对仿真结果进行处理和展示。
二、新能源系统2.1 新能源的发展与应用新能源是指相对于传统能源而言，具有环境友好、可再生和持续供应等特点的能源形式。
在全球环境问题日益突出的背景下，新能源的发展和应用已经成为各国政府和科研机构关注的焦点。
新能源系统包括太阳能发电、风力发电、地热能和海洋能等多种形式。
为了更高效地利用这些新能源，Matlab技术在新能源系统的研究与开发中起到了重要作用。
2.2 Matlab在新能源系统中的应用Matlab提供了丰富的工具箱和函数库，可以帮助工程师们对新能源系统进行建模和仿真分析。
通过Matlab的仿真功能，可以实现对新能源系统的性能评估、优化设计和控制策略的研究。
例如，通过建立太阳能光伏阵列的数学模型，并结合天气数据，可以预测太阳能发电系统的发电能量。
绪论 (2)第一章 MATLAB简介 (3)1.1 MATLAB电力工具箱简介 (3)1.2 MATLAB集成环境 (3)1.3 SIMLINK 仿真基础 (4)第二章基于MATLAB的晶闸管单相交流调压电路仿真 (4)2.1 电压电流分析 (4)2.2 谐波分析 (6)第三章单相交流调压电路参数设置 (7)3.1 单相交流调压电路介绍 (7)3.2 单相交流调压电流电路仿真模型建立 (8)3.3 模型仿真参数设置 (8)第四章单相交流电路仿真 (12)4.1 当α=30°时模型的仿真 (12)4.2 当α=60°时模型的仿真 (14)4.3 当α=90°时模型的仿真 (16)4.4 当α=120°时模型的仿真 (17)4.5 当α=150°时模型的仿真 (19)4.6 仿真结果分析 (20)第五章 MATLAB在电力系统中应用学 (20)参考文献 (21)摘要：MATLAB是由美国的Clever Moler博士于1980年开发的，初衷是为解决“线性代数”课程的矩阵运算问题。
后来又被MathWorks公司商业化，用于算法开发、数据分析及数值计算等，主要包括MATLAB和Simulink两部分。
MATLAB是Matrix Laboratory 的简称，发展迅速。
目前，MATLAB 已经成为国际上最流行的科学与工程计算的软件工具，现在的 MATLAB 已经不仅仅是一个“矩阵实验室”了，它已经成为了一种具有广泛应用前景的全新的计算机高级编程语言，有人称它为“第四代”计算机语言，它在国内外高校和研究部门正扮演着重要的角色。
MATLAB作为一种高效的科学及工程计算语言，它可以将计算过程、可视化以及编程等功能集于一体，为我们方便地服务。
迄今为止，MATLAB已经广泛应用在数学分析、计算、自动控制、系统仿真、数字信号处理、图像处理、数理统计、通信工程、金融系统和电力系统分析等领域，而且越来越受到使用者的喜爱，为我们的工作创造了很大的便利。
第一章 MATLAB简介1.1 MATLAB电力工具箱简介MATLAB在电力系统建模和仿真的过程主要由电力系统仿真模块（SimPowerSystemBlockset简称为PSB模块）来完成。
PSB模块主要包括电源模块库（Electrical Source）、电器元件库（ Elements）、电机模块库（ Machines）、电力电子模块库（Power Electronics）、测量模块库（Measurements）、相量元素模块（Phasor Elements）等。
这些总的模块又各自包括很多对应的元器件，我们将这些元器件拖拽到“模型编辑窗口”之后，通过我们构建的模型进行连线，做完准备工作后我们就可以进行整个系统的仿真。
电力电子技术综合了电子电路、电机拖动、计算机控制等多学科知识，是一门实践性和应用形很强的课程。
由于电力电子器件自身的开关非线性，给电力电子电路的分析带来了一定的复杂性和困难，一般常用波形分析的方法来研究。
仿真技术为电力电子电路的分析提供了崭新的方法。
我们在电力电子技术课程的教学中引入了仿真，对于加深学生对这门课程的理解起到了良好的作用。
掌握了仿真的方法，学生的想法可以通过仿真来验证，对培养学生的创新能力很有意义，并且可以调动学生的积极性。
实验实训是本课程的重要组成部分，学校的实验实训条件毕竟是有限的，也受到学时的限制。
而仿真实训不受时间、空间和物质条件的限制，学生可以在课外自行上机。
仿真在促进教学改革、加强学生能力培养方面起到了积极的推动作用。
1.2 MATLAB集成环境安装完MA TLAB之后，一般有两种方法可以启动它，可以单击开始→程序→MATLAB →MA TLAB 7.10.0，也可以直接双击桌面上的MATLAB图标。
下面是进入后的MATLAB 界面, 即MA TLAB命令窗口。
注意,首次进入时,MA TLAB可能打开了多个窗口,这是关闭其它窗口后退出MA TLAB，然后重新进入MA TLAB的显示画面。
如下图 1.1所示，即为MATLAB集成环境的界面。
图1.1 MA TLAB集成环境1.3 SIMLINK 仿真基础SIMLINK 是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，它与MATLAB语言的主要区别在于，其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入，其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。
所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块内部是如何实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型（以.mdl文件进行存取），进而进行仿真与分析。
我们在SIMLINK中建立仿真模型，然后对模型中的参数进行设置，点击simulation中的Configuration Parameters，对其进行仿真参数的设置。
参数设置界面如下图1.2所示。
图1.2 仿真参数的设置第二章基于MATLAB的晶闸管单相交流调压电路仿真2.1 电压电流分析带阻感负载的单项调压电路的阻抗角φ=arctan(wL/R).如果用导线把晶体管完全短接,稳态时负载电路应是正弦波,其相位滞后于电源电压u1的角度为φ。
在用晶体管控制时由于只能通过触发延迟角推迟晶体管的导通，所以晶体管的触发脉冲应在电流过零之后,而无法使其超前。
把α=0时刻仍定在电压过零时刻，显然，阻感负载下α的异响范围为φ≤α≤∏。
由晶闸管组成的交流电压控制电路，以方便地调节输出电压的有效值，结构简单、成本低廉。
图2.1示出R—L负载的单相交流调压电路及其电压电流波形，该电路用2套触发装置触图2.1R—L负载单相交流调压电路及其电压电流波形2个晶闸管，负载阻抗φ=arctan(wL/R).)。
当移相角α>φ刚io 既不连续，义非正弦。
当“α=φ”时，负载电流成为完全的正弦波。
当“α<φ”时，分2种情况：①晶闸管门极用窄脉冲触发，若先触发vTl 且“α<φ，则vL 导通角θ>∏"，如果触发脉冲的宽度<α+θ一(∏+a)= θ-∏”，则当vTl 的电流下降到零时，vT2的门极脉冲已经消失而无法导通，这样输出电流将如同半波整流，变成直流。
②晶闸管门极用宽脉冲或脉冲列触发：则经过一段时间的过渡过程后，电路达到稳定状态，也即使电路工作在“α=φ”时的状态。
负载电压有效值：)()sinwt 2(14.31210wt d U U ϑαα+⎰= 晶闸管电流有效值ϕϑϕαϑϑcos )2cos(sin 14.3*21++-=ZU U VT 负载电流有效值为VT D I I 2-。
2.2谐波分析电流只含3、5、7···等次谐波，陋次数的增加，谐波含量减少；和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含鼍少一些；“α角相同时，随φ的增大，谐波含量有所减少。
φ=O 时谐渡变化曲线见图2.2。
图表 1 φ=0时谐波变化曲线第三章 单相交流调压电路仿真模型建立及参数设置3.1 单相交流调压电路介绍对单相交流电的电压进行调节的电路。
用在电热控制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等场合。
与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制方便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属消耗也少。
交流调压电路的一般结构如图3.1（a）所示。
按一定的规律控制交流开关S1的通断，即可控制输出的负载电压u0。
按单相交流调压电路的控制方式有周波控制调压、相位控制调压和斩波控制调压。
采用前两种控制方式的单相交流调压电路如图1b所示。
图1c所示。
是斩波控制的单相交流调压电路，图中的双向开关S2是续流开关。
周波控制调压适用于负载热时间常数较大的电热控制系统。
控制图2.3(b)所示。
中晶闸管导通时间与关断时间之比，使交流开关在某几个周波连续导通，某几个周波连续关断，如此反复循环地运行，其输出电压的波形如图2所示。
改变导通的周波数和控制周期的周波数之比即可改变输出电压。
为了提高输出电压的分辨率，必须增加控制周期的周波数。
为了减少对周围通信设备的干扰，晶闸管在电源电压过零时开始导通。
在负载容量很大时，开关的通断将引起对电网的冲击，产生由控制周期决定的分数次谐波，这些分数次谐波引起电网电压闪变。
这是其缺陷。
利用控制触发滞后角α的方法,控制输出电压。
晶闸管承受正向电压开始到触发点之间的电角度称为触发滞后角α。
在有效移相范围内改变触发滞后角，即能改变输出电压。
有效移相范围随负载功率因数不同而不同，电阻性负载最大,纯感性负载最小。
图3是阻性负载时相控方式的交流调压电路的输出电压波形。
相控交流调压电路输出电压包含较多的谐波分量，当负载是电动机时，会使电动机产生脉动转矩和附加谐波损耗。
另外它还会引起电源电压畸变。
为减少对电源和负载的谐波影响，可在电源侧和负载侧分别加滤波网络。
使开关在一个电源周期中多次通断，将输入电压切成几个小段，用改变小段的宽度或开关通断的周期来调节输出电压。
斩控调压电路输出电压的质量较高,对电源的影响也较小。
图4是斩波控制的交流调压电路的输出电压波形。
在斩波控制的交流调压电路中，为了在感性负载下提供续流通路，除了串联的双向开关S1外，还须与负载并联一只双向开关S2。
当开关S1导通，S2关断时，输出电压等于输入电压；开关S1关断，S2导通时,输出电压为零。
控制开关导通时间与关断时间之比即能控制交流调压器的输出电压。
开关S1、S2动作的频率称斩波频率。
斩波频率越高,输出电压中的谐波电压频率越高,滤波较容易。
当斩波频率不是输入电源频率的整数倍时，输出电压中会产生分数次谐波。
当斩波频率较低时，分数次谐波较大，对负载产生恶劣的影响。
将斩波信号与电源电压锁相，可消除分数次谐波。
斩波控制的交流调压电路的功率开关元件必须采用功率晶体管或其他自关断元件，所以成本较高。
图3.1 单相交流调压电路3.2 单相交流调压电路仿真模型建立用simulink的建模如图3.2所示，品闸管模块并联r阻容缓冲电路(具体参数为): R=1, L=0.002 , 计算的φ=32度. R1=0.001, lon=0, Vf=0.8, Io=0, Rs=10. Cs=4e-6,电源电压：交流图3.2 单相交流调压模型如上图3.2所示即为单相交流调压电流，在该调压电路的模型中，我们用到的模块有交流电压源（AC Voltage Source）、脉冲信号发生器（PulseGenerator）、晶闸管（Thyristor）、电流测量模块（Current Measurement）、电压测量模块（Voltage Measurement）、示波器（Scope）等。
