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基于MATLAB GUI的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计与构建

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第16卷第3期2018年6月

实验科学与技术

Experiment Science and Technolog^^

VoL. 16 N o.3

Jun.2018

•实验室建设与管理•

基于MATLAB G U I的电力电子技术虚拟实验

仿真平台的设计与构建

宗哲英'，张旭'，郝永强2,王帅'，张春慧1

(1.内蒙古农业大学机电工程学院，内蒙古呼和浩特010018; 2.河海大学能源与电气学院，江苏南京210000)

摘要电力电子技术课程具有实用性强、理论与实践并重的特点，为解决教学中理论与实践脱节的现象，该文利用 M ATLAB图形用户界面G U ID E,设计了一种电力电子技术虚拟实验仿真平台。该平台包括登录界面、电路选择界面及仿真界面等，通过以上人机交互界面，实现对多种电力电子电路的仿真。实践表明，该平台可以对电路参数进行设置和修改，以图形化显示实验结果，直观反映参数改变对仿真结果的影响，且具有学生自主创建器件库的功能，可自主搭建电路并实现综合创新实验的仿真。

关键词电力电子技术；图形用户界面；虚拟仿真平台；人机交互界面

中图分类号TP311 文献标志码 A doi：10. 3969/j. issn. 1672 -4550. 2018. 03. 037

Design and Realization of Virtual Experimental Platform of Power Electronics Technology Based on MATLAB GUI

ZO N G Z h e y in g1 ,Z H A N G X u1,H A O Y o n g q ia n g2,W A N G S h u a i1,and Z H A N G C h u n h u i1

(1. College of Mechanical and Electrical Engineering, M ongolia Agricultural University, Huhhot 010018 , China；

2. College of Energy and Electrical Engineering, Hohai University, Nanjing 210000, China)

Abstract The course of power electronics technolog^^ has the characteristics of strong practicability, equal importance on theory and practice. In this paper, a virtual experimental platform for pow，er electronics technology is established in order to get better teach­ing effect. The platform based on MATLAB GUIDE (graphical user interface development environment) has three interactive inter­face ,including login interface, circuit select interface and simulation interface. Through the above human - machine interaction inter­face ,it can realize circuit simulation and parameter setting, display the results using graphics. Students not only can analyze the in­fluence of parameter variation, but also create device library and circuit through the platform.

Key words pow，er electronics technology; GUI; virtual simulation platform; interactive interface

电力电子技术[l-3]是电气类专业重要的专业 基础课程，该课程主要在介绍电力电子器件特性 的基础上，研究如何实现对不同形式的电能进行 变换和控制。该课程实用性很强，具有理论与实 践并重的特点。由于电力电子器件具有非线性的 特性，使得学生在学习过程中对电力电子电路的 分析较为困难，需加重实践比重，以增强对相关 问题的理解。但受实践教学学时要求和实验设备 更新的限制，要在实验室完成所有实验项目并不 现实，因此在教学实践中会出现理论与实践相脱节的现象。因此，设计一个电力电子虚拟实验仿 真平台，补充和完善该课程的实践教学环节，提 高学习兴趣，改善教学效果，是必要且可行的[4-10]。

要构建电力电子技术虚拟实验仿真平台，电力电子电路的计算机仿真方法是它的基础。美国

M a th W o rk s公司出品的商业数学软件M A T L A B是当 今科研领域最常用的应用软件之一，它在提供强 大的计算功能的同时，还大力发展了图形用户界 面功能。G U I[1112](g r a p h ic a l u se r in te rfa ce 图形用

收稿日期：2017-04-14;修改日期：2017-05-22

基金项目：内蒙古农业大学实验教学仪器设备研制与标本制作项目（JD SYSJS201302)。

作者简介：宗哲英（1975-),男，硕士，副教授，主要从事电力电子与电力传动等方面的教学与科研。

通信作者：张春慧（1979-)，女，硕士，副教授，主要从事控制理论与控制工程等方面的教学与科研工作。Email: zhchunhui1979@ 126. com

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