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基于MATLAB的建模与仿真_电力电子电机建模.ppt

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.42M 资料格式：ppt 举报 版权申诉
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    第3章 基于MATLAB的建模与仿真 第3章 基于MATLAB的建模与仿真 3.1 MATLAB/SIMULINK简介 3.2 基于M文件的程序设计 3.3 SIMULINK的建模方法 3.4 S-函数 3.5 仿真举例 -1-
    第3章 基于MATLAB的建模与仿真 目前在电力电子与电力传动领域使用的系统仿真软件大体 上可分为以下两类： 一类是通过将通用电路仿真软件，如Pspice、SABER中原 有的小功率器件的详细模型加以改造，引入功率器件模型，使 其应用领域扩展到电力电子装置的仿真； 另一类是在现有的专用仿真软件，如电力系统仿真软件 EMPT、控制系统仿真软件MATLAB中加入以理想开关为模型 的电力电子器件模型，从而将仿真领域扩展到包括电力电子装 置的系统分析中。 采用理想开关模型对电力电子器件进行模拟具有结构简单， 节约计算机资源的优点，所以本章着重介绍目前流行的系统仿 真软件MATLB/SIMULINK。 -2-
    第3章 基于MATLAB的建模与仿真 3.1 MATLAB/SIMULINK简介 MATLAB软件为系统仿真的实施提供了强有力的支持。 MATLAB是矩阵实验室“Matrix Laboratory”的缩写，由美国 MathWorks公司推出，其开发的最初目的是帮助高校的教师和 学生更好地授课和学习。从MATLAB诞生开始，由于其高度的 集成性和应用的方便性，在高校中受到极大的欢迎。目前， MATLAB已经成为一种功能强大的计算机辅助设计和仿真语言， 具 有 强 大 的 计 算 、 仿 真 、 绘 图 等 功 能 。 尤 其 是 它 提 供 的 SIMULINK仿真工具具有图形化、模块化的界面，能非常快地 实现设计预想，极大地节约设计时间，因而受到广大科研人员 的青睐。 -3-
    第3章 基于MATLAB的建模与仿真 1．MATLAB的主要特点 (1) 功能强大 MATLAB不仅在数值计算上保持着对其他同类软件的绝对 优势，而且还开发了自己的符号处理功能， 在符号处理上丝毫 不逊于其他同类软件。 这样用户就不必像以前的计算人员一样 在掌握MATLAB的同时还要学习另一种符号处理软件。用户只 要拥有了一个MATLAB，就可以方便地处理诸如矩阵变换及运 算、 多项式运算、微积分运算、线性与非线性方程求解、 常微 分方程求解、偏微分方程求解、 插值与拟合、 特征方程与特征 值、统计分析及优化设计等问题了。 另外，MATLAB提供了一套完善的图形可视化功能，这为 用户向别人展示自己的计算结果提供了广阔的空间。 -4-
    第3章 基于MATLAB的建模与仿真 (2) 语言简单 MATLAB允许用户以数学形式的语言编写软件程序， 比 BASIC、FORTRAN、C语言更接近书写计算公式的思维方式。 它的操作和功能函数指令 就是平时计算机和数学书上的一些简 单的英文单词。由于它是用C语言开发的，它的不多的几个程序 流控制语句同C语言差别甚微，极易被初学者掌握。 MATLAB 语言的帮助（Help）系统也是相当强大的， 用户可以方便地在 线查询各种信息。 另外，MATLAB还专门为初学者提供了intro、tour、demo 等命令，用户可以从中得到感兴趣的例子和解释。 -5-
    第3章 基于MATLAB的建模与仿真 (3) 编程及调试方便 从形式上看，MATLAB程序文件是一个纯文本文件，扩展 名为m，用任何字处理软件都可以对它进行编写和修改， 因此 程序易调试，人机交互性强。 另外，MATLAB还具有比较健全的调试系统，调试方便、 简单。 -6-
    第3章 基于MATLAB的建模与仿真 (4) 可扩充性强 MATLAB本身就像一个解释系统，对其中的函数程序的执 行是一种解释执行的方式，这样最大的好处是MATLAB完全成 为一个开放的系统，用户可以方便地看到其函数的源程序， 也 可以方便地开发自己的程序，甚至创建自己的“库”。 另外， MATLAB并不排“他”， 它可以方便地和普通 的FORTRAN、C等语言进行接口，充分利用各种资源。用户只 需将已有的EXE文件改成MEX文件， 就可以方便地调用有关程 序和子程序。 -7-
    第3章 基于MATLAB的建模与仿真 2．SIMULINK的主要特点 SIMULINK是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析 的软件包。使用SIMULINK来建模、分析和仿真各种动态系统 （包括连续系统、离散系统和混合系统），将是一件非常轻松 的事情。它提供了一种图形化的交互环境，只需用鼠标拖动的 方法便能迅速地建立起系统框图模型，甚至不需要编写一行代 码。它和MATLAB的无缝结合使得用户可以利用MATLAB丰富 的资源，建立仿真模型，监控仿真过程，分析仿真结果。另外， SIMULINK在系统仿真领域中已经得到广泛的承认和应用，许 多专用的仿真系统都支持SIMULINK模型，这非常有利于代码 的重用和移植。使用SIMULINK可以方便地进行控制系统、 DSP 系 统 、 通 信 系 统 及 其 它 系 统 的 仿 真 分 析 和 原 型 设 计 。 利用SIMULINK进行系统的建模仿真，其最大的优点是易 学、易用，并能依托MATLAB提供的丰富的仿真资源。 -8-
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