动态系统计算机电源仿真技术研究

智能电网中的微网系统建模与仿真技术研究摘要随着能源技术的快速发展和清洁能源的不断普及，智能电网已经成为未来能源系统的发展趋势之一。

智能电网中的微网系统是一个重要的组成部分，其具有独立运行、可靠性高、节能环保等优点。

本文研究了智能电网中的微网系统建模与仿真技术，分析了微网系统的特点、结构和运行方式，介绍了微网系统的建模方法和仿真技术，并通过案例分析验证了所提出的方法和技术的有效性。

关键词：智能电网；微网系统；建模；仿真AbstractWith the rapid development of energy technology and the increasing popularity of clean energy, smart grid has become one of the development trends of future energy systems. Microgrid system in smart grid is an important component, which has the advantages of independent operation, high reliability, energy conservation and environmental protection. This paper studies the modeling and simulation technology of microgrid system in smart grid, analyzes the characteristics, structure and operation mode of microgrid system, introduces the modeling method and simulation technology of microgrid system, and verifies the effectiveness of the proposed method and technology through case analysis.Keywords: Smart grid; Microgrid system; Modeling; Simulation第一章绪论1.1 研究背景智能电网是一种以信息技术为支撑，通过对电网的监测、控制、优化等手段，实现电网的高效、安全、可靠、清洁运行的新型电力系统。

《嵌入式系统的低功耗与可靠性技术研究》一、引言随着物联网、智能设备以及移动计算技术的快速发展，嵌入式系统作为各种智能设备的核心部分，其低功耗与可靠性问题逐渐成为了重要的研究课题。

在面对能源短缺、环境污染以及设备稳定性要求日益严格的今天，嵌入式系统的低功耗与可靠性技术显得尤为重要。

本文将详细探讨嵌入式系统的低功耗和可靠性技术的研究现状及未来发展趋势。

二、嵌入式系统低功耗技术研究1. 硬件低功耗设计硬件低功耗设计是嵌入式系统低功耗技术的关键。

设计者在硬件设计阶段应考虑采用低功耗芯片、合理的电源管理策略等手段降低系统的整体功耗。

此外，选择合理的元器件及封装方式也能有效降低功耗。

在设计中还可以使用动态电源管理技术，根据系统运行状态调整电源供应，以达到节能目的。

2. 软件优化软件优化是降低嵌入式系统功耗的另一重要手段。

通过优化算法、减少不必要的计算和通信等措施，可以有效降低系统的运行功耗。

此外，合理设计系统任务调度策略，根据任务优先级进行任务分配和调度，也可以实现功耗的降低。

3. 休眠与唤醒机制休眠与唤醒机制是降低嵌入式系统功耗的有效手段。

通过在系统空闲时进入休眠状态，可以有效降低系统的功耗。

当系统需要再次工作时，再从休眠状态唤醒，以恢复工作状态。

这种机制在嵌入式系统中得到了广泛应用。

三、嵌入式系统可靠性技术研究1. 硬件冗余与容错设计硬件冗余与容错设计是提高嵌入式系统可靠性的重要手段。

通过采用冗余硬件和容错技术，可以在系统出现故障时保证系统的正常运行。

例如，采用双机热备、三模冗余等技术，可以提高系统的可靠性和稳定性。

2. 软件容错与恢复技术软件容错与恢复技术是提高嵌入式系统可靠性的另一重要手段。

通过设计容错算法、实现软件故障的自恢复等功能，可以在软件出现故障时及时恢复系统的正常运行。

此外，通过定期更新和修复软件漏洞，也可以提高系统的安全性与稳定性。

3. 系统级可靠性设计系统级可靠性设计是提高嵌入式系统可靠性的综合手段。

电气工程中的电力系统动态建模与仿真在当今社会，电力作为支撑现代文明的基石，其稳定、高效的供应对于经济发展和人们的日常生活至关重要。

电气工程中的电力系统动态建模与仿真技术，作为保障电力系统安全、稳定、经济运行的重要手段，正发挥着日益关键的作用。

电力系统是一个极其复杂且庞大的系统，它由发电、输电、变电、配电和用电等多个环节组成。

为了深入理解电力系统的运行特性，预测其在不同工况下的动态行为，以及优化系统的设计和运行策略，我们需要借助电力系统动态建模与仿真技术。

电力系统动态建模，简单来说，就是将电力系统中的各种元件和设备，如发电机、变压器、输电线路等，用数学模型来描述其电气特性和动态行为。

这些数学模型通常基于物理定律和工程经验，通过一系列的方程和参数来表达。

例如，发电机的模型通常包括其电磁特性、机械运动特性以及控制系统的特性等。

而输电线路的模型则需要考虑电阻、电感、电容等参数，以及线路的分布特性。

在建立数学模型时，需要对实际的电力系统进行合理的简化和假设。

这是因为电力系统的复杂性使得完全精确的模型难以建立和求解。

通过适当的简化，可以在保证一定精度的前提下，大大降低模型的复杂度，提高计算效率。

然而，简化也需要谨慎进行，过度的简化可能导致模型无法准确反映电力系统的实际行为，从而影响分析和决策的准确性。

有了数学模型，接下来就是进行仿真。

电力系统仿真就是利用计算机技术，按照一定的算法和步骤，对建立的数学模型进行求解，以得到电力系统在不同条件下的运行状态和动态响应。

通过仿真，我们可以模拟电力系统在正常运行、故障发生、设备投切等各种情况下的电压、电流、功率等参数的变化，从而评估系统的稳定性、可靠性和经济性。

在电力系统仿真中，常用的算法包括时域仿真算法和频域仿真算法。

时域仿真算法直接求解电力系统的微分方程和代数方程，能够较为准确地反映系统的暂态过程，但计算量较大，适用于小规模系统和短时间的仿真。

频域仿真算法则通过将电力系统的方程转换到频域进行求解，计算效率较高，适用于大规模系统的稳态分析和小信号稳定性分析。

... 基于SG3525的DC/DC开关电源设计The Design of DC/DC Switching PowerSupply Based on SG3525... 毕业设计任务书题目基于SG3525的DC/DC开关电源设计一、设计内容设计一个基于SG3525可调占空比的推挽式DC/DC开关电源，给出系统的电路设计方法以及主要单元电路的参数计算。

二、基本要求1. 系统工作原理及设计思路。

2. 设计开关电源主电路。

3. 选择电源变压器，设计开关管的驱动控制电路。

4. 主要元器件的选择。

5. 利用saber进行系统仿真。

三、主要技术指标输入电压为DC10—35V，输入额定电压为12V，输出为360V，额定功率为500W。

电路以SG3525为控制芯片，使电源工作性能稳定，电源效率高。

四、应收集的资料及参考文献[1] 邹怀虚. 电源应用技术[M]. 北京：科学出版社.1998[2] 刘胜利. 现代高频开关电源实用技术[M]. 北京：电子工业出版社，2001五、毕业设计进度计划第1—2周：收集资料，完成系统工作原理及设计思路开题报告。

第3周：设计开关电源主电路。

第4—6周：选择电源变压器，设计开关管的驱动控制电路及主要元器件的选择。

第7周：中期检查。

第8—11周：利用saber进行系统仿真。

第12—13周：论文审核定稿。

第14—15周：答辩。

...毕业设计开题报告题目基于SG3525的DC/DC开关电源设计一、研究背景21世纪是信息化的时代，信息化的快速发展使得人们对于电子设备、产品的依赖性越来越大，而这些电子设备、产品都离不开电源。

开关电源相对于线性电源具有效率、体积、重量等方面的优势，尤其是高频开关电源正变得更轻，更小，效率更高，也更可靠，这使得高频开关电源成为了应用最广泛的电源。

从开关电源的组成来看，它主要由两部分组成：功率级和控制级。

功率级的主要任务是根据不同的应用场合及要求，选择不同的拓扑结构，同时兼顾半导体元件考虑设计成本；控制级的主要任务则是根据电路电信号选择合适的控制方式，目前的开关电源以PWM控制方式居多。

KC017-1
２006 届毕业设计开题报告
题目基于ｍｕltisim开关电源的仿真设计
专业电气工程及其自动化
姓名周大伟
班级0 2 电三
指导教师许泽刚
起止日期06．3．19－06.3.2
２0０6年03 月31日
也就可以尽快解决。

减少投资，加快开发速度,大大减少了设计所需的时间。

３.2工作内容
（1）了解Buｃk变换器的设计方法;
（2）熟悉Mｕltiｓｉm仿真软件;
（3）进行方案比较,确定简便、可行的方案。

（4）绘制ＢUＣK主电路和控制电路,并完成闭环参数的设计;
（5）采用参数扫描法设计滤波电感；
（6）采用Multisim仿真软件进行仿真设计;
（7）撰写毕业论文，准备答辩;
4.设计方案及其技术路线
4．1BUＣK变换器设计
此设计分为BＵCK主电路和闭环控制电路两部分的设计,且采用M ｕｌtisim仿真软件进行仿真设计。

本开关电源设计采用Buck(降压）电路，Ｂuck 变换器是最基本的PWM变换器主电路拓扑之一。

图1是ＢU ＣK变换器电路。

图1降压(Buck)变换器电路
主要的设计步骤为：主电路选型(Buck电路）,“黑箱”计算,输出滤
注：开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在导师的指导下，由学生填写,经导师签署意见及系部审核后生效。

基于MATLAB的电力系统仿真摘要：目前，随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长，电力系统规模越来越庞大，超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用，这对于合理利用能源，充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。

另一方面，随着国民经济的高速发展，以城市为中心的区域性用电增长越来越快，大电网负荷中心的用电容量越来越大，长距离重负荷输电的情况日益普遍，电力系统在人民的生活和工作中担任重要角色，电力系统的稳定运行直接影响的人们的日常生活。

随着电力系统的飞速发展和电网的日益扩大以及自动化程度的不断提高，电力系统中许多计算和控制问题日益复杂，从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。

电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行，可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况,从而有效了解电力系统概况。

本文根据电力系统的特点，利用MA TLAB的动态仿真软件Simulink搭建了含发电机、变压器、输电线路、无穷大电源等的系统的仿真模型，得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果，并分析了这一暂态过程。

通过仿真结果说明MA TIAB 电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。

关键词：电力系统；三相短路；故障分析；matlab仿真Electric Power System Simulation Base on MATLABAbstract：Now, with the development of science and techmology and the growing demand for eletrical energy, power systems get increasingly large and long-distance EHV power transmission, large capacity electric generating set, as well as the various new control devices have been widely used. This has important significance to rationally utilizing energy resources, making full use of the existing electric systems’ delivery potential and protecting the environment. On the other hand, with the fast growth of the national economy, city-centered regional power consumption is rising more and more rapidly, power demand in large electric system’laod centers is growing faster and faster, and long-distance and heavy-duty power transmission is more and more popular. Power system play an important part in people’s lives and work, power system and stable operation of a direct impact on the people’s daily life, with the rapid development of power systems and power grids is increasing with days and the degree of automation continuous improvement, many computing and control of the power system increasingly complex issues, it is impossioble to take a directThis paper base on the characteristics of the power system, using the software MATAB simulink built with generators,transformers,power line,such as the infinite power system simulation model, and has a simulation result of three-phase short-circuit fault which happen in the main power-supply line and the fault automatic tripping isolation by the three-phase fault, and analysis of this transient. The simulation results show MATLAB power system toolbox of the power system is an effective tool.Key words: Power system ；Three-phase short-circuit ；Fault analysis ；MATLAB simulation第一章绪论1.1 我国电力系统情况简介电力系统是由发电厂、电力网和电力负荷组成的电能生产、传输和转化的系统。

新型电力系统的建模仿真关键技术及展望发布时间：2022-06-30T08:38:07.572Z 来源：《新型城镇化》2022年13期作者：刘进峰[导读] 亟须建立完备的、基于全景信息的电网多元数据驱动分析、运行控制体系。

探究面向新型电力系统的先进仿真工具发展路径与解决方案具有重要战略意义。

湖北华中电力科技开发有限责任公司湖北武汉 430000摘要：电力系统仿真是在数字计算机上为电力系统的物理过程建立数学模型，用数学方法求解以进行仿真研究的过程，是支撑电力系统认知与研究的重要手段。

随着电力系统规模的增大和结构的变化，电力系统的运行特性愈加复杂，发生的事故越来越难以用传统的分析方法预测，导致电力系统仿真技术也在不断变化，不同的仿真技术的特征和侧重有所不同。

电力系统是一个复杂的大规模非线性多时间尺度系统，含有大量不同时间常数的变量，有些变量具有快变特征而有些变量则具有慢变特征，电力系统至少可分为快变（电磁暂态）、正常速率（机电暂态）及慢变（中长期动态）3种时间尺度动态。

新型电力系统的显著特征是高比例新能源并网运行、高比例电力电子装备（下文简称“双高”），具有强不确定性、低惯性、弱抗扰性、强非线性，其快速动态响应的特性及系统规模庞大的特征给仿真技术提出了新的挑战和迫切的改进需求。

基于此，本篇文章对新型电力系统的建模仿真关键技术及展望进行研究，以供参考。

关键词：新型电力系统；建模仿真；关键技术；展望分析引言在电力系统向深度低碳、零碳转变过程中，电网动态特性随基础支撑电源的清洁能源化与火电机组由电量供应主体转换为电力供应主体的定位变化而发生深刻转变；规模化新能源接入、柔性输电技术的广泛应用使得电网逐步呈现高度电力电子化、扁平化和分布化的特点。

电力电子元件较低的故障耐受能力和复杂的控制逻辑对系统仿真与安全稳定特性的分析提出新的挑战，其快速暂态过程对电网局部电磁暂态精细化模型、等效聚合模型的建立和快速求解算法提出更高要求；在新型电力系统中，可再生能源经由特高压直流跨大区输送成为重要的电能传输方式，交流互联、直流组网局面的逐步形成使得区域电网间的耦合特性日趋紧密，对大电网仿真分析的时空尺度和全国范围内电网数据统一管理、分析过程智能化、仿真计算平台化均提出了新的需求。

电子技术270页2015年3月直流电源动态模拟仿真系统张雨晨1张忠元2郑伟2马超21.甘肃瑞特电力科技有限责任公司, 甘肃兰州 7300002.甘肃省电力公司电力科学研究院, 甘肃兰州 730000摘要：通过直流电源动模仿真系统研究，针对电力直流系统设计过程中保护元件如何正确选型及上下级之间选择性保护的配合校验问题，开发了一种直流电源动态模拟仿真系统研究元件级差配合，实现了对变电站/电厂直流系统线路配置设计、保护元件选型、灵敏度和选择性校验等功能。

该系统不仅能够对已有的直流电源系统进行分析，同时也能够对新站的建设起到辅助设计作用，尤其对直流电源系统的短路电流及二段保护、三段保护直流断路级差配合的可靠性进行了分析计算和比较；对目前常用的进口和国产的二段、三段保护直流断路器、交直流两用断路器、熔断器的短路分断特性和它们之间的级差配合的选择性以及交流断路器分断临界小直流电流等方面进行了试验研究，并对试验内容和结果作了总结分析及评估，提出了试验结论.关键词：；直流电源；断路器；熔断器；级差配合；动模仿真；蓄电池；辐射供电中图分类号：TM743 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)07-0270-011 引言直流电源系统中保护元件级差配合是否合理，主要是指在短路情况下，串联在同一个支路的保护元件是否能选择性地将短路故障快速、准确地从系统中切除，确保将故障缩小到最小范围。

断路器的短路保护脱扣器动作与否，与流经断路器的短路电流大小有密切的关系，一旦在断路器的脱扣线圈中产生足以使铁心动作的磁场，断路器动作将不可返回。

因此，要保证直流系统中保护元件的级差配合满足要求，首先，必须明确直流电源系统相关各点的短路电流值，保证断路器短路故障时既不拒动，也不误动，更不能越级。

2 《断路器级差配合校核软件》特殊功能该软件可以分为五大功能模块：数据库模块、线路配置模块、保护电器选型模块、保护电器分析校核模块、结果输出模块等。

基于MATLAB的电路分析仿真实验研究彭文竹;吴亚建;王钦;张禹【摘要】针对当前电路分析实验课程教学中存在的不足,将MATLAB/Simulink仿真技术引入实验教学,实现了硬件实验与仿真技术的有机融合.通过MATLAB在动态电路的时域分析、RLC串联谐振电路分析中的应用实例,详细介绍了MATLAB软件及其Simulink模块在实验中的应用方法.实践表明,在电路分析实验教学中引入MATLAB仿真分析,可以加深学生对电路知识的理解,提高电路实验综合分析设计能力及工程实践能力.【期刊名称】《曲靖师范学院学报》【年(卷),期】2017(036)003【总页数】7页(P16-22)【关键词】MATLAB;Simulink;电路分析;建模与仿真【作者】彭文竹;吴亚建;王钦;张禹【作者单位】集羡大学诚毅学院,福建厦门361021;集羡大学诚毅学院,福建厦门361021;集羡大学诚毅学院,福建厦门361021;福建江夏学院电子信息科学学院,福建福州350108【正文语种】中文【中图分类】TN710电路分析基础是电子和电气信息类专业的一门基础课程，实验教学是该理论课程的重要实践教学环节，重在实际操作，实现从理论向实践的过渡[1]．学生通过实验课程的学习，不仅可以巩固和加深理解所学的理论知识，更重要的是可以训练学生的实践技能，培养学生在理论知识指导下独立动手组织电路实验的能力．我校电路分析实验室中包含的实验项目主要有电路基本概念与直流电路、动态电路分析、正弦交流稳态电路分析及三相电路分析四大模块，共有23个实验项目，具体实验内容如图1所示．但是电路分析实验实际开课时受限于课时、时间及实验场所，有大部分的实验内容无法在课堂上完成．因此，结合仿真软件对电路分析实验进行仿真学习，可以弥补传统实验教学上的不足[2-6]．本文根据本校实验室实际开课情况，在原有实验教学方法的基础上，将MATLAB技术引入到电路分析实验教学过程中，结合硬件实验方法进行综合学习，使学生学会利用计算机仿真软件辅助分析电路的方法，开发创新与动手能力[7-10]．MATLAB是美国Math Works公司于20世纪80年代中期推出的当今世界上最优秀的高性能数值计算软件，具有强大的计算功能、丰富、方便的图形功能．在MATLAB的Simulink库里，提供了一个实体图形化仿真模型库，与数学模型库相对应，该模型库中的模块就是实际工程里实物的图形符号，可以连接成一个电路、一个装置或是一个系统，具有很高的实用价值[11]．电路分析课程内容丰富，计算正弦量的复数与各种矩阵、不同电压与电流、各种时域和频域分析、不同暂态与稳态、各种代数方程与矩阵方程等，繁杂而麻烦的各类计算工作量非常大，传统的原始手工计算极易产生差错．应用MATLAB程序进行计算，只要沿用原理正确，对任何问题的计算，无论计算工作量多少，都简便、高效而且结果精准．而通过Simulink建立的电路系统模型并进行仿真，更简单、方便和高效，其仿真结果能够验证MATLAB程序计算数据的正确性，两者相辅相成，结合电路分析硬件实验，完成整套实验设计流程，有效提高学生理论分析、程序编写、电路分析及数据处理能力．采用MATLAB进行电路分析实验仿真的具体流程如图2所示．在MATLAB仿真平台上，可以方便实现电路参数的计算、建模和仿真．以下将在本校实验内容中选择动态电路分析和正弦交流稳态分析两个模块中的相应实验内容为研究对象，介绍采用MATLAB数值计算功能和Simulink建模仿真功能来实现电路分析实验中的动态响应过程以及RLC谐振电路计算和仿真．2.1 动态电路时域中MATLAB子系统建模方法及仿真动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程，由于充电时间很快，此过程在硬件实验中很难用普通示波器观察得到[12]．因此，若要观察动态电路单次变化过程，必须采用相应的计算机辅助手段．因此，这边我们借助于MATLAB仿真软件．MATLAB的数值计算过程首先需要列出电路的微分方程，再通过MALTAB建立M文件求解所需要参数并通过程序画出相应暂态过程波形；然后在Simulink平台上建立仿真模型，设置模型参数，通过相应参数测量模块和仪表模块，即可以观察到相应电压相应波形．2.1.1 实验要求RC一阶电路如图3所示，当开关S在‘1’位置时，UC=0，处于零状态，当开关S拨向‘2’时，US通过电阻R向电容C充电，设US=20V，C=1μF，R分别为500Ω，5.0kΩ，50kΩ，绘制UC在不同电阻下的充电变化曲线．并在此基础上，研究激励信号由直流改变为交流时，改变不同的电阻和电容时，一阶积分和微分电路实验的异同点．2.1.2 MATLAB实验仿真过程本实验为根据不同的电阻值，观察充电过程达到τ值的变化，从而分析电容在不同时间常数下的充电过程．由于该过程非常短暂，在硬件实验过程中，很难用示波器直接观察到直流信号下的充电过程，因此我们采用MATLAB建立模型的方式来进行仿真过程．首先通过MATLAB的M文件建模仿真，利用基尔霍夫定律我们可以推导出，在RC电路的零状态相应过程中，可以得到如下表达式，其中τ=RC：根据以上表达式，编写M文件，对在不同R值下电路充电暂态过程进行仿真，仿真图如图4所示．2.1.3 Simulink模型及Subsystem子系统建立电路单次暂态过程方法通过图3所示电路图，进行Simulink电路模型建立，根据不同的R值，建立不同的子系统．对于复杂或者有重复模块的Simulink仿真模型，可以把模型中完成特定功能的一部分模块组合起来，创建一个新的模块，该模块即为子系统．子系统减少了Simulink框图中模块数量，使模型的结构、层次及功能更加清晰，所形成的新的模块也可以被其他Simulink模型调用，具有可移植性．通过Subsystem子系统的仿真系统及其内部电路分别如图5所示，其中开关S和S1的状态参数通过Initial state属性进行设置．运行Simulink仿真模型，观察示波器，可以得到该电路的暂态变化过程，实验结果和MATLAB计算仿真一致，采用子系统的波形仿真图如图6所示．通过以上的实验例程可以看出MATLAB具有强大的计算和分析功能，而且计算范围广，结合Simulink对一阶电路暂态过程建模仿真可以方便对描述电路的微分方程进行求解，对在直流激励下的暂态响应波形硬件实验难以观察到的过程，可以方便快捷的通过MATLAB程序得到或者通过Simulink模型得到．硬件实验中，只能采用交流激励输入信号，使暂态过程重复出现，方能通过示波器观察得到，以下我们将在此基础上进行交流激励信号输入的一阶实验过程，并和硬件结果进行分析比较．2.1.4 交流激励下一阶积分和微分电路的过程研究RC一阶动态电路在满足一定条件下，可以近似构成微分电路和积分电路．当满足电路时间常数τ<<tp脉冲宽度时，图7(b)图所示为微分电路，输出电压UR与方波输入信号US近似呈微分关系；当满足τ>>tp时，图7(a)图所示为积分电路，输出电压UC和US近似呈积分关系[13]．在上述电路图中，输入信号为方波信号，幅值为2V、频率为1kHz．在积分电路中，观察R=10kΩ保持不变，C=0.01μF和C=0.1μF情况下，电容C的积分波形；在微分电路中，观察C=0.01μF保持不变，R=1kΩ和R=10kΩ情况下，电阻R的微分波形．根据以上硬件实验电路图，我们得到Simulink积分和微分系统模型及其内部子系统仿真图如图8，9所示．根据所建立模型，分别仿真在上述几种情况下所对应的和的积分和微分波形，具体如图10所示．通过仿真图进行比较(见表1)，可以发现，在积分情况下，当电阻R不变，电容越小，充放电速度越快，实现从方波到三角波的转变；在微分情况下，当电容C不变时，电阻越小，微分越明显，实现从方波到尖脉冲波形的转变，和硬件实验电路所观察到的波形图及结论完全一致．利用MATLAB仿真可以克服在硬件条件下难于用示波器观察电路直流激励下的暂态过程等其他难以完成的实验内容，本例程实验包含从直流激励下的仿真过渡到交流激励下的整个仿真过程，并和硬件实验结果进行对比分析，结果均和理论一致．2.2 MATLAB在RLC谐振电路中的应用在RLC电路中，电路两端的电压与其中的电流相位一般是不同的，如果改变电路的参数或电源的频率而使它们同相，这时电路中就会发生谐振现象．谐振是正弦稳态电路中的一种特定的工作状态，可以利用谐振现象实现一定有用的功能，但是也要防止谐振现象对电路造成的破坏．本小节主要研究MATLAB在RLC串联谐振电路中的应用，如何通过MATLAB建模仿真求出谐振频率点，画出阻抗模和电流模等曲线的方法．2.2.1 实验原理及要求本例程为本校电路分析实验中的第十七个实验，在图11(a)所示RLC串联电路中，电路复阻抗，当时，和同相，电路发生串联谐振，谐振角频率，谐振频率．串联谐振具有以下特征：(1)电路的阻抗模=R,其值最小，因此在不改变电源电压的情况下，电路中的电流将达到最大值，即．(2)由于电源电压与电流同相，因此电路对电源呈现电阻性．(3)由于谐振时，XL=XC，因此有UL=UC．而L与C在相位上相反，对整个电路不起作用．本实验具体内容为根据图11(b)组成监视、测量电路，用交流电压表测量电压，并保证信号源输出幅度为1V不变，找出电路的谐振频率fo．其方法是，改变信号源的频率，测量电阻两端电压有效值，当UO的读数为最大时，所对应的信号源频率值即为电路的谐振频率，并观察电感与电容两端电压的变化特征．2.2.2 实验仿真结果及分析根据图11(b)硬件原理图，我们可以通过原理图中的参数求出谐振频率=11.3164kHz，接下来我们通过仿真来测量谐振频率，并和理论值进行比较．在MATLAB中建立仿真模型，并进行测量，仿真电路图及测量结果如图12，表2所示．通过以上所测量数据可以得到谐振频率fO=11.316kHz，和理论完全一致．可见，通过仿真模型进行数据测量，并和硬件数据进行比较，基本一致．根据已知参数，在MATLAB中建立M文件，画出阻抗模曲线和电流模曲线如图13所示，从图中，我们可以看出在以上所求的谐振频率点中，对应的阻抗模为最小值，电流模为最大值，符合串联谐振电路的基本特征．本小节结合串联谐振电路的具体应用实例，用MATLAB编程方式详细阐述了谐振电路的图例仿真过程，以及采用Simulink进行电路模型的建立及仿真的全过程，并对电路的具体参数给出详细的计算方法，对研究谐振电路的应用有很大的帮助．本文以我校电路分析实验教学为例，阐述将MALTAB仿真软件结合硬件实验以弥补教学上的不足，并用具体实例进行分析，论述MATLAB在电路分析实验中的应用过程及方法．MATLAB运算功能强大，对于电路分析实验是方便而高效的计算工具，不仅可以利用程序设计对实验中直流电路参数、交流稳态电路分析及各种代数方程与矩阵方程等各类繁杂电路进行计算；还可以通过Simulink建立系统模型进行仿真分析对动态电路、变压器等系统的动态仿真，使学生有更多的机会参与电路实验的验证分析及电路综合设计过程，从而作为硬件电路分析实验教学上中的高效有用的辅助工具．【相关文献】[1]沈一骑,万凯.电路分析实验的改进与研究性拓展[J].实验技术与管理, 2013,30(4):24-26.[2]陈知红,王锦兰.Proteus仿真软件在电工学中的应用[J].实验技术与管理, 2014,31(2):93-95.[3]胡中玉,岳强,任杰,等.基于Proteus仿真的电工电子课程教学创新[J].实验技术与管理,2016,33(4):128-130.[4]强秀华,李林.基于Multisim13的高压三相短路仿真实验[J].实验室研究与探索,2015,34(10):108-110.[5]姜凤利,陈春玲,黄蕊.Multisim仿真在电工与电子技术实验中的应用[J].实验室科学, 2015,18(5): 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