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MATLAB／simuIink在“电力电子技术”课程教学中的应用

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心的重 要问题 。 笔者 针对教学方 式 的改革进行 了一定 的探索 和
研究 。
二、 课程教学方法改革 该课 程 的主要 内容 包括 电力 电子器 件、 主要 的电力电子变
备向下兼容功能 。
四、 仿 真 教 学 实例
流电路 、 控制方法三部 分， 为了在授课 中突出重点 ， 理论 与实践
关键 词： 电力电子； ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ； 教 学改革
作者 简介 ： 王宇 （ １ ９ ８ ４ 一 ） ， 男， 山西太原人 ， 山西大学工程学院， 助教 。（ 山西 太原 ０ ３ ０ ０ １ ３ ）
中图分类号 ： Ｇ６ ４ ２ 文献标识码： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ０ ０ ７ ９（ ２ ０ １ ４ ） ０ ９ — ０ ０ ５ ５ — ０ ２
提 出一种变流 电路 让学 生 自己完成仿真 ， 对结果 进行验 收与评 价， 将此作为其仿真成绩。
下 面 以三 相 桥 式 全 控 整 流 电 路 为 例 ， 介 绍 ＭＡＴＬ ＡＢ ／
术， 共６ 章。 主要讲述 每种变流 电路 的工作原理 、 参 数计 算 、 性
能特点 ， 为仿真环节打下基础。
一
、
课 程 特点
真题 目的完成情况作 为考核 内容 的一部分 ， 再加入实验成 绩 ， 最终 形成 “ 期末 考 试成 绩＋ 仿真 题 目成绩 ＋ 实 验成 绩 ”的综 合 考核方 式 。
三、 仿 真 软件 介 绍
“ 电力电子技术 ”就是应 用于 电力领域 的电子技 术 ， 着 重 于研 究 利用 电力电子器 件对 电能进 行控制 和变 换 。 ［ １ ’ ２ １ “ 电力
成 为电气工 程专业众 多课 程 中联系 “ 弱 电” 与“ 强电” 的一条 纽
Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ（ 矩 阵实验 室 ） 软件 的简称 。 ＿ ３ 其 最初 定位 于解决 繁 重的数学 运算 问题 ， 后经 过 逐年不 断的扩充 和更新 ， 涵盖了系 统 建模 、自动控 制 、 语言处 理 、 信号 分析 、 图像 处理 、 电力系统 分析、 机械系统分析等诸多方面， 成 为了＿ 一款集工程 应用和理论 研 究于一 体 的综 合 性软件。 而ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ 仿真 软件包 则是其 实用 性最强 的部分， ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ｉ ｎ ｋ 仿真包具有 自动控制系统 、 电力系统 、 机 械系统诸多 分支 模块 ， 针对 “ 电力 电子技术”课程 ， 主要应用
ｓ ｉ ｍ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ模 块组进行仿真模 型的搭建 。目前， ＭＡ Ｔ Ｌ ＡＢ 的 最新版本为２ ０ １ ３ ｂ ， 笔者采用 的版本为２ ０ ０ ９ ａ ， 两者差 别微小， 具
带。 如何使学生 更清晰地建 立起 “ 电力电子系统”的概念 ， 并 深 刻理解 “ 电力电子系统 ” 的运行原 理及过程 ， 是广大教师普遍关
总第３ ０ ４ 期
Ｄ Ｏ Ｉ 编码： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ０ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ — ０ ０ ７ ９ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ９ ． ０ ２ ８

课 程教 材改 革
ＭＡ Ｔ Ｌ ＡＢ ／ ｓ ｉ ｍｕ Ｉ ｉ ｎ ｋ 在 “ 电力电子技术＂ 课程教学 中的应用
并重 ， 在课程教 学内容上进行 了 － 一 定整合， 由于仿真环节 的加 入
以及原有实验环节的保留， 需要对原有 的课时编排做 出调整。
１ ． 课 程 主要 内容安 排
课 程为４ ８ 学 时， 按照教学 环节分为课 堂理论 教学 、 机房仿 真教学 、 实 验。 课堂理论 教学 占用３ ２ 学 时， 主要包括 ： 电力电子 器件、 整流 电路 、 逆变 电路 、 直— 直变流电路 、 交一 交 变流电路 、 Ｐ ＷＭ控制技
电子技术 ” 是 电气工程 及相关专业课 程体系中一门重要 的专业
课。 该 课 程 一般 以 “ 电路 ”、“ 数 字 电子 技术 ”、“ 模 拟 电子 技
ＭＡ Ｔ Ｌ ＡＢ 是 美 国Ｍａ ｔ ｈ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ 公司于 １ ９ ７ ６ 年开发 的Ｍａ ｔ ｒ ｉ ｘ
术” 为先 修课 程 ， 同时开设 的课 程有 “ 自动控制理 论”、“ 电机 学” 等。 作为一 门联 系电子学 、 电力学 、 控制 理论的交叉学科课 程， 其 知识 涵盖 范围 更新 速度快 ， 理论抽象 ， 学 生普 遍反 映 理解 及掌握 难度 较大 。然而也正 是 由于上述特点 ， 使 得该课 程
在仿真教 学开始以前 ， 务 必确保 已经完成了本章 的课堂理 论 教学任务， 学生 已经初步掌握 了所要仿真内容 的基本知识。 选 定１ ～ ２ 个 已学习过的变流电路 带领学生集体 完成仿真 模型 的搭 建 并进行 仿真运算分 析， 解决 仿真过程 中的问题 ， 指导学 生观
察 仿真波形 ， 从 而加深 对此种 变流电路工作 原理 的理 解 。 最后
ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ 的仿真教学过程。三相桥式全控整 流电路在中频炉感应 加热、 发 电机 励磁 、 自动控制 、 交 通运输 、 电力系统等领域有着 广泛应 用， 其主要结 构包括： 三相 交流电源 、 ６ 个晶闸管组成 的３ 相整流桥、 脉冲发生电路 、 负载 。
１ 仿 真 模 型 的建立
王 宇
摘要： 根据 “ 电力电子技术” 课 程的特点及教学过程 中 存在的问题 ， 对理论 结合 实际的教学方式进行了 讨论 ， 提 出了 利用ＭＡ Ｔ Ｌ ＡＢ ／ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ 仿真软件辅助课 堂教学的改革措 施 。 以三相 桥式全控整流电路为教学实例 ， 引导学生利用ＭＡ Ｔ Ｌ ＡＢ ／ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ 进行建模及仿真 分析。实践证明， 本教 学方法提 高了学生的动手能力， 增强了学生的学习兴趣 ， 加深了学生对知识点的理解， 显著提升了 教学质量。

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Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的应用

Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的应用

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／Simulink在《电力电子技术》教学研究中的应用

MATLAB／Simulink在《电力电子技术》教学研究中的应用


将 其 电压 幅值设 定 为 ２０ 频率 设 定 为 Ｏ １Ｈｚ初 ２Ｖ， ． ， 相 位设 置 为 ０， 。即 一 ２０ｉ Ｏ ２ ｔ， 其 正 极 与 ２ｓ ｎ（． ｎ）将 晶 闸管 ＶＴ１的 阳极 相 连 ， 负极 与 晶 闸管 ＶＴ３的 阴 极 相 连 。 晶 闸 管 ＶＴ１ ＶＴ２的 阴 极 以 及 晶 闸 管 、 ＶＴ３ ＶＴ 、 ４阳极 分别 通 过 连 接 线 连 接 在 一 起 ， 接 再
吴剑 威 ， 唐 立 新
（ 合肥师范学院 物理 与电子工程系 ， 安徽 合肥 ２ ０ ６ ） ３ ０ １
［ 摘
要］ 使用 ＭＡＦ Ｂ Ｓｍｕｉ Ｉ ／ ｉ ｌ ｋ软件 能方便 地处理电力电子技 术 中的问题 ，能方便地建立 电力 电子 电路 的动 态仿真 Ａ ｎ
模 型并节省大量的绘 图时间。在教 学中使 用 ＭＡＴＩ ／ ｉ ｌ ｋ软件 可以提 高课 堂效率 ， Ｓｍｕｉ ＡＢ ｎ 是一种有 效的教 学辅助 手段 。 ［ 关键 词］ＭＡＨ Ｂ；ｉ ｌ ｋ 电力电子技 术； Ａ Ｓｍｕｉ ； ｎ 单相桥 氏全控整流 电路 ； 真 仿 ［ 中图分类号］Ｔ ３ ｌ Ｐ ９ ［ 文献标识码］Ａ ［ 文章编号］ １７—２ ３ ２ １ ） ６０ ３ ３ ６４２ ７ （０ １０ ０８０
２１ 年 １ ０１ １月
合肥师范学院学报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｆｉ ｒ ｌ ｉｅ ｓｔ ｏ ｒ ａ ｆＨｅｅ Ｎｏｍａ ｖ ｒ ｉ Ｕｎ ｙ
ＮＯＶ ２【¨ ． ）
第 ２卷 第 ６ ９ 期
Ｖ（ ． ９ Ｎｏ ６ ） ２ ． １
ＭＡＴＬ ＡＷ ｉ ｌ ｋ在 Ｓｍｕｉ ｎ 电力 电子 技 术 教 学 研 究 中 的应 用
１ 弓 言 ｌ
（）新建 一 个 空 白模 型 ， 点 击库 浏 览 器 Ｊ ２ 即 具
基于Matlab仿真技术在电力电子技术教学中的应用

基于Matlab仿真技术在电力电子技术教学中的应用

收稿日期：2019-06-19作者简介：张耀锋（1981），男，硕士，讲师，研究方向为电子技术。

基于Matlab 仿真技术在电力电子技术教学中的应用张耀锋（天津工业职业学院，天津300400）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。

MATLAB在《电工电子技术》课程中的应用

MATLAB在《电工电子技术》课程中的应用

MATLAB在《电工电子技术》课程中的应用【摘要】本文主要利用MATLAB/simulink对电工电子技术课程的几个主要模块进行模型的建立和仿真分析，结果表明，所建立的模型更加直观，激发学生学习兴趣，避免了繁琐的计算，保证了计算准确性，有助于学生对学习内容的理解和应用，提高了教学效果。

【关键词】MATLAB；电工电子技术；仿真1.引言《电工电子技术》是高职院校非电类专业开设的基础课，内容多而杂，而且课时有限，实验课时少，条件所限，所以可以应用MATLAB/simulink仿真系统[1]对所讲内容通过计算机进行计算和仿真，分析仿真结果，避免了繁琐的计算，保证了计算准确性，有助于学生对学习内容的理解和应用，提高了学习效率。

2.直流电路应用举例在直流电路基本定理定律的学习时，除了熟悉对定理的内容，为了更好地应用这些定理，需要做大量的多样的例题来加深对定理的理解。

在实际教学时，发现，学生一般对电路结构的认识比较清晰，比如支路、节点及网孔的个数；也能根据电路的特点和要求选用合适的方法，比如支路电流法、弥尔曼定理、叠加定理等；也能准确地列写电路方程，但往往在计算时出错，尤其在方程数多时这一问题尤为明显。

并且采用传统的计算方法时比较费时。

因此可以选用一些仿真软件像EWB、MATLAB，这样可以使电路分析简化，而且图形化的仿真软件更加直观，学生易于接受[2]。

学生预习也很方便。

用支路电流法求解图1电路中各支路电流。

已知：US1=140V，US2=90V，R1=20?，R2=5?，R3=6?。

由基尔霍夫电流电压定律，列写支路电流方程如下[3]：仿真步骤：（1）在simpowersystem/Elements模块里找出需要的RLC模块，并设置为电阻；在simpowersystem/Electrical Sources模块里找出直流电源模块；在simpowersystem/measurements找出电压电流测量模块；在simulink Sinks里找出显示display模块；最后simpowersystem找出Powergui模块。