在電氣工程和其自動(dòng)化專業(yè)中matlab仿真應(yīng)用價(jià)值探析

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1、在電氣工程和其自動(dòng)化專業(yè)中MATLAB仿真應(yīng)用價(jià)值探析　　摘要現(xiàn)如今，仿真軟件的種類非常的多，而MATLAB正是由于其強(qiáng)大的功能，所以在許多的領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，文章對(duì)在電氣工程及其自動(dòng)化業(yè)中MATLAB的仿真應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行了闡述。在交直流調(diào)速系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、電力電子應(yīng)用技術(shù)以及電路和磁路中，我們可以利用MATLAB的仿真來對(duì)實(shí)踐能力和積極性進(jìn)行提高，從而在今后從事設(shè)計(jì)、開發(fā)電子產(chǎn)品等工作時(shí)，可以仿真計(jì)算以及計(jì)算機(jī)模擬自己所設(shè)計(jì)的電路，進(jìn)一步的對(duì)參數(shù)和配置進(jìn)行優(yōu)化。關(guān)鍵詞電氣工程；自動(dòng)化業(yè)；MATLAB；仿真應(yīng)用中圖分類號(hào)：TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

2、：A文章編號(hào)：1671-7597（2014）05-0189-02MATLAB是大型的科技應(yīng)用軟件中的一類，同時(shí)它還是一個(gè)多工作多學(xué)科的平臺(tái)。它具有很多的工具箱而且工具各不相同，同時(shí)，它也涉及了眾多的領(lǐng)域，具體包括：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、系統(tǒng)仿真、數(shù)值統(tǒng)計(jì)等。1在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)中MATLAB的仿真應(yīng)用5在電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)中，其主要有電力系統(tǒng)分析、自動(dòng)控制原和現(xiàn)代控制理論等，這些內(nèi)容都具有非常強(qiáng)的理論性，所以對(duì)其比較難以掌握，同時(shí)，又具有很差的探索的積極性，因而無法得到理想的效果。所以，為了可以對(duì)這些情況進(jìn)行改進(jìn)，我們可以充分的對(duì)MATLA

3、B中的Simulink工具進(jìn)行利用，來仿真模擬一些相應(yīng)的內(nèi)容，這樣可以使枯燥的內(nèi)容更加的生動(dòng)形象，從而探索的興趣進(jìn)行提高。1）控制系統(tǒng)中對(duì)MATLAB的仿真與建模。在電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)中，《現(xiàn)代控制理論》和《自動(dòng)控制原理》是主要的和控制系統(tǒng)有關(guān)的內(nèi)容。對(duì)于《自動(dòng)控制原理》來說，我們?cè)趯?duì)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制的方式等進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析時(shí)可以運(yùn)用MATLAB的仿真促使對(duì)設(shè)計(jì)和分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的各類方法、自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理以及控制器參數(shù)對(duì)于系統(tǒng)性能的影響等有一個(gè)充分的了解。在控制系統(tǒng)中，我們可以用Simulink系統(tǒng)定性的對(duì)仿真進(jìn)行分析，對(duì)各參數(shù)

4、、各環(huán)節(jié)對(duì)于系統(tǒng)性能的影響以及改進(jìn)性能的方法做出闡述。下面就用一個(gè)實(shí)例來進(jìn)行分析，圖1所示的是彈簧-質(zhì)量-阻尼器機(jī)械位移的系統(tǒng)。圖2是此動(dòng)態(tài)系統(tǒng)Simulink的仿真模型，對(duì)在外力F（t）的影響下系統(tǒng)的反應(yīng)進(jìn)行分析，即質(zhì)量塊發(fā)生的位移。（在這里，質(zhì)量塊的質(zhì)量m為5kg，阻尼系數(shù)f為0.5，彈性系數(shù)k為5，而且質(zhì)量塊的初始速度和初始位移都是0。）在進(jìn)行仿真模擬時(shí)，用戶可以自己對(duì)外力進(jìn)行定義，這樣在不同作用下用戶可以對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行更深入的了解。圖1彈簧-質(zhì)量-阻尼器械系統(tǒng)位移的示意圖5圖2彈簧-質(zhì)量-阻尼器械位移的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)Simulink的仿

5、真模型2）電力拖動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)MATLAB的仿真與建模。在生產(chǎn)的過程中，電力拖動(dòng)系統(tǒng)是一種電氣設(shè)備，它是通過電動(dòng)機(jī)來對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行帶動(dòng)的，同時(shí)它還要根據(jù)所給定的規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。自動(dòng)控制裝置和電動(dòng)機(jī)是電力拖動(dòng)裝置的構(gòu)成部分。若想要自動(dòng)控制裝置可以對(duì)自動(dòng)化的對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制，我們可以通過按一定的規(guī)律變化對(duì)某些物理參量進(jìn)行控制、控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整、控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩等方式來實(shí)現(xiàn)。所以，對(duì)于電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)來說，《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》是一個(gè)很重要的內(nèi)容。其主要包括交流調(diào)速、閉環(huán)控制直流的調(diào)速以及脈寬調(diào)制等，這些內(nèi)容都能夠利用MATL

6、AB仿真來進(jìn)行驗(yàn)證，從而對(duì)探索的興趣進(jìn)行提高。3）電力系統(tǒng)分析中對(duì)MATLAB的仿真與建模。電力系統(tǒng)是一種消費(fèi)、分配、傳輸以及生產(chǎn)電能的系統(tǒng)，它是由用電、配電、輸電、變電和發(fā)電等環(huán)節(jié)構(gòu)成的。電力系統(tǒng)分析包含對(duì)暫態(tài)過程、故障和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行所進(jìn)行的分析。我們需要對(duì)穩(wěn)定進(jìn)行計(jì)算、對(duì)短路故障進(jìn)行計(jì)算和對(duì)電力系統(tǒng)潮流進(jìn)行計(jì)算，這些也都是分析電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)。對(duì)這些主要內(nèi)容進(jìn)行分析時(shí)，我們都可以利用MATLAB的語言來進(jìn)行輔助計(jì)算或者利用MATLAB中的simulink系統(tǒng)進(jìn)行仿真建模。5電力系統(tǒng)的故障分析主要對(duì)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障（包括非正常操作、斷線和短路

7、）時(shí)故障的電流電壓以及他們?cè)陔娋W(wǎng)中的分布情況進(jìn)行研究。4）其他典型系統(tǒng)中MATLAB的應(yīng)用。上述幾點(diǎn)簡(jiǎn)單的對(duì)在電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的內(nèi)容中MATLAB仿真的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，在實(shí)際的工作中，通常情況下，工作人員在對(duì)一些準(zhǔn)備建立的典型系統(tǒng)利用MATLAB仿真進(jìn)行建模后來獲取最佳的參數(shù)。運(yùn)動(dòng)控制聯(lián)合系統(tǒng)以及電力電子技術(shù)得到了特別廣泛的應(yīng)用，它們包括了微機(jī)原理、自動(dòng)控制、電機(jī)拖動(dòng)等多種學(xué)科領(lǐng)域，同時(shí)也是一種應(yīng)用性、綜合性和實(shí)踐性非常強(qiáng)的研究對(duì)象。對(duì)于電子電力器件來說，由于其自身具備開關(guān)非線性，因此它給分析系統(tǒng)和電路時(shí)造成了一定的阻礙，因此，一般我們

8、經(jīng)常使用分段線性處理以及波形分析的方法去對(duì)電力電子電路開展研究。在對(duì)運(yùn)動(dòng)控制聯(lián)合的系統(tǒng)和電力電子的系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析的過程中，和MATLAB的仿真有關(guān)的軟件給其提供了全新的平臺(tái)與方