MATLAB仿真在電力電子裝置與系統課程中的應用

摘 要:電力電子裝置與系統課程具有實踐性和應用性都很強的特點，本文結合課程特點，提出將Matlab仿真應用于課堂教學當中，增強課堂的趣味性。以逆變電源仿真為實例介紹了如何在課堂中引入仿真教學，提高學生的學習興趣，引導學生學會如何用理論知識分析具體的實際問題。

關鍵詞:電力電子裝置與系統 Matlab仿真 逆變電源

中圖分類號:G420文獻標識碼:A文章編號:1673-9795(2011)07(b)-0202-01

電力電子裝置與系統課程是電氣工程及其自動化專業的專業課，是電力電子技術的后續課程。該課程引入MATLAB仿真具有很好的實際操作性，通過建立一系列的仿真模型，得到仿真結果，并做出分析，可以很直觀的讓學生理解到電力電子裝置與系統的工作過程和工作特性，激發學生的學習興趣，增加學生的動手能力，讓學生受益匪淺[1]。

1 PWM控制仿真模型

下面以逆變電源為例，分析如何在課堂教學中引入Matlab仿真[2]，該電源結構有非常廣泛應用，典型性強。學生在學習該部分內容時，經常會出現以下兩個問題:(1)PWM控制技術很抽象，不好理解，或者原理上明白怎么回事，但是不知道如何實現;(2)對于逆變電源的工作特性不能很好理解。為了解決學生的這些疑問，課堂教學中加入MATLAB仿真實例，直觀地得到仿真結果，對結果進行分析，大大增加了學生對知識的理解程度，提高了學生的學習興趣。

PWM調制方法:載波與平緩變化的調制信號正弦波相交，在交點時刻控制器件通斷，就得到寬度正比于信號波幅值的脈沖波即SPWM波，就能得到等效的PWM波。基于該原理，在Matlab仿真環境下搭建仿真模型，如圖1所示，運行后，可以得到如圖2所示的仿真結果。

2 逆變電源系統仿真模型

在實現了PWM控制仿真的基礎上，按照逆變電源半橋式主電路結構，在Matlab仿真環境下搭建系統模型，如圖3所示，設定參數，對器件進行設置，運行后可以得到仿真結果，如圖4所示，在此仿真模型基礎上，學生可以任意修改系統參數，分析不同參數時，系統的結果如何，可以對結果進行分析和計算。

3 結語

三類本科院校培養學生的目標是應用型人才的培養，旨在重點培養大學生的應用能力，而這一層次學生普遍存在理論知識不扎實、知識架構不完善的缺點，但是學生有較強的動手能力，如何激發學生的學生興趣，發揮其長處，讓學生在有限的課堂教學當中，能更多、更好地接受知識、吸收知識，結合電力電子裝置與系統這么課程來說，引入Matlab仿真將會是一種比較好的方法。通過一系列的仿真模型，學生可以直觀的理解課本上的理論知識，對其今后把理論知識應用于實踐奠定了良好的基礎。

參考文獻

[1] 劉磊，翟慶志.PWM型變頻控制的諧波抑制綜合方法[J].電氣應用，2005(1).

[2] 林輝，王輝.電力電子技術[M].武漢:武漢理工大學出版社，2001.