kl800.com省心范文网

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。 (2)对所用元件及仪表进行参数修改。 (3)连接线路,注意在直流电路里电压表电流表的极性。 (4)仿真读数。如果显示器结果为负值,说明实际电流与参考电流反向。 从图 2 看出,I1=4A,I2=6A,I3=10A。采用 simulink 仿真时,相对程序仿 真更加直观,对电路理解要求不高,但要熟悉所用模块的位置,这样才能快速准 确地找出电路模块,并对其参数进行合理设置。 3.交流电路应用举例 交流电路如图 3 所示,已知,R1=3?,R2=6?,XL=4?,XL=8?。求电路中及 i(t) ,iL(t) ,iC(t)并做相量图。 仿真步骤与 1.3 小节步骤相同,另外在 sim-powersystem/measurements 查找 示波器和 simp-owersystem/Extra Library/measurements 里找有效值测量模块。交 流电源和有效值测量模块的频率设置为 50Hz,注意各电流测量模块的极性不能 加反,如果接反将使电流反相。仿真结束后,可以看到总电流,电感电流及电容 电流的有效值分别为 48.69A,43.54A,21.78A(与程序语句仿真结果 49.1935, 44.0000,22.0000 相同) 。通过示波器可看到总电压、总电流和各支路的电流波 形如图 6 所示。 4.数字电路应用举例 某职

赞助商链接