实验六哈工大计算机仿真.doc

实验六 基于Simulink直流斩波电路仿真 实验目的 １） 掌握Simulink的工作环境及SimPowerSystems功能模块库的应用； ２） 掌握Simulink的电力电子电路建模和仿真方法； ３） 掌握Simulink下数学模型的仿真方法； ４） 掌握升压、降压斩波电路（Buck Chopper）的工作原理及其工作特点； ５） 掌握PID控制对系统输出特性的影响。 二．实验内容 Buck降压型电路原理图如图6.1所示。图中，功率管VT为MOSFET开关调整组件，其导通与关断由控制脉冲决定；二极管VD为续流二极管，开关管截止时可保持输出电流连续。为输出电压给定参考量；为负载电阻。系统基本参数为：电源电压；变压器BT为理想变压器，其变比为；PWM频率为；误差放大器放大倍数为；电阻；整流滤波电容，PWM滤波电容、电感；负载电阻。系统基本参数见表6.1。分析Buck变换器的工作特性。 （） （） （） （） （） （） 0.01 1000 10 0.05 10 1000 2:1 2000 表 三、实验要求 １） 在Simulink仿真环境中，利用SimPowerSystems库模型建立系统仿真模型； ２） 分析Buck变换器系统参数的改变对输出电压的影响； ３） 根据PWM信号发生器原理构建其Simulink仿真模型，并封装成子系统。 四．实验过程 （1）根据电路图构建仿真模型 (2)进行参数设置 根据实验要求进行参数设置。用于判断误差的锯齿波参数如下图所示： 交流电压源的参数设置如下图所示： 变压器的参数设置 （3）改变电阻值，得到仿真曲线，得出结论 当按照上述参数设置时，波形图如下 输出放大时 调整时间 当R=1时，波形图如下 输出放大时 当R=100时，放大的波形图如下 负载电阻R变化时：R=1时，输出电压在轻微波动后进入稳态，系统性能较好；R=10时，由t=L^2/R得，时间常数过小，系统阻尼系数不够，输出电压震荡较明显，并且一直有微小波动，干路电流（即电感电流）波动也较明显，说明R过大影响了系统的稳定性（此外经证明R=100时的波动更大） 五、实验总结 利用simulink进行电子电路系统的仿真，形象直观。一般步骤为: （1）做出电路图，明确问题中所给出的各物理量及其相应的初值问题。 （2）根据电路图，适当选择simulink中的模块，搭建仿真系统。 （3）根据题意，给出各模块的参数，进行参数设置；并适当选择仿真算法，以得到比较 理想的结果。 （4）开始仿真，记录并分析仿真结果。 《仿真技术与应用》实验报告 - 8 -