MATLAB、Simulink、Power System工具箱简介.doc

MATLAB/Simulink/Power System工具箱简介 Simulink工具箱的功能是在MATLAB环境下，把一系列模块连接起来，构成复杂的系统模型；电力系统(Power System)仿真工具箱是在Simulink环境下使用的仿真工具箱，其功能非常强大，可用于电路、电力电子系统、电动机系统、电力传输等领域的仿真，它提供了一种类似电路搭建的方法，用于系统的建模 本章以MATLAB6．1版本为基础，首先概述Simulink和PowerSystem工具箱所包含的模块资源和Simulink／PowerSystem的模型窗口；其次介绍Simulink／PowerSystem模块的基本操作2.1 Simulink工具箱简介 在MATLAB命令窗口中键人“Simulink'’命令，便可打开Simulink工具箱窗口，如图2-1所示图2-1 Simulink模型库界面 在图2-1所示的界面左侧可以看到，整个Simulink工具箱是由若干个模块组构成的在标准的Simulink工具箱中，包含连续模块组(Continuous)、离散模块组(Discrete)、函数与表模块组(Function&Tables)、数学运算模块组(Math)、非线性模块组(Nonlinear)、信号与系统模块组(Signals&Systems)、输出模块组(Sinks)、信号源模块组(Sources)和子系统模块组(Subsystems)等。

现简要介绍电力电子电路仿真要使用的模块组和模块电力电子电路使用的模块组有连续模块组、数学运算模块组、非线性模块组、信号与系统模块组、输出模块组、信号源模块组和子系统模块组等2．1．1 Continous模块组及其图标该模块组包括的主要模块及其图标如图2－2所示，共由7个标准基本模块图2－2 Continous模块组2．1．2 Math Operations模块组及其图标该模块组包括的主要模块及其图标如图2－3所示，共由25个标准基本模块图2－3 Math Operations模块组2．1．3 Discontinuities模块组及其图标该模块组包括的主要模块及其图标如图2－4所示，共由8个标准基本模块图2－4 Discontinuities模块组2．1．4 Signal Routing模块组及其图标该模块组包括的主要模块及其图标如图2－5所示，共由15个标准基本模块图2－5 Signal Routing模块组2．1．5 Sinks模块组及其图标该模块组包括的主要模块及其图标如图2－6所示，共由9个标准基本模块图2－6 Sinks模块组2．1．6 Sources模块组及其图标该模块组包括的主要模块及其图标如图2－7所示，共由18个标准基本模块。

图2－7 Sources模块组2.2 Power System工具箱简介在MATLAB命令窗口中键入“powerlib”命令，则将得到如图2－8所示的工具箱图2－8 电力系统工具箱界面在该工具箱中有很多模块组，主要有电源、元件、电力电子、电机系统、连接器、测量、附加、演示等模块组双击每一个图标都可打开一个模块组2.2.1 电源（Electrical sources）模块组电源模块组包括：直流电压源、交流电压源、交流电流源、三相电源、三相可编程电压源、受控电压源和受控电流源等基本模块电源模块组中各基本模块及其图标如图2－9所示图2－9 电源模块组2.2.2 测量模块组测量模块组包括：电压表、电流表、三相电压－电流表、多用表、阻抗表和各种附加的子模块组等基本模块测量模块组中各基本模块及其图标如图2－10所示图2－10 测量模块组2.2.3 元件模块组元件模块组包括各种电阻、电容和电感元件，各种变压器元件元件模块组中各基本模块及其图标如图2－11所示图2－11 元件模块组2.2.4 电力电子元件模块组电力电子模块组包括二极管、晶闸管、MOS场效应管、可关断晶闸管、IGBT、理想开关、三电平变流器桥等模块，此外还有2个附加的控制模块和一个通用变流桥。

电力电子模块组中各基本模块及其图标如图2－12所示图2－12 电力电子模块组2.2.5 连接器模块组连接器模块组包括10个常用的连接器模块连接器模块组各基本模块及其图标如图2－13所示图2－13 连接器模块组2.2.6 附加模块组附加模块组则包括了上述各模块组中各个附加子模块组附加模块组各基本模块及其图标如图2－14所示图2－14 附加模块组2.3 Simulink/Power System的模型窗口当按下“File”文件菜单中的“New”子菜单时，就弹出无标题名称的“untitled”新建模型窗口（图2－15所示）Simulink和/Power System的模型窗口是相同的图2－15 Simulink和/Power System的模型窗口窗口的第二行是模型窗口的主菜单，第三行是工具栏，最下方是状态栏在工具栏与状态栏之间的窗口（此处作了缩小）例模型、修改模型及仿真的操作平台2．3．1 模型窗口的菜单Simulink和/Power System的模型窗口的主菜单有文件、编辑、查看、仿真、格式设定、工具与帮助七项菜单选项1． File（文件）菜单New(Ctrl+N）：创建新的模型或模块库。

Open(Ctrl+O)：打开模型Close(Ctrl+W)：关闭模型Save(Ctrl +S)：保存当前的模型文件(路径、子目录、文件名都不变)Save as…：将模型文件另外保存(改变路径、子目录、文件名)Sources control：源项控制Model properties：模型属性Preferences：仿真属性Print… (Cai+P)：打印模型Print setup…：打印机设置Exit MATLAB(Ctrl+Q)：退出MATLAB2．Edit(编辑)菜单UndoAdd(Ctrl+Z)：撤销前次操作Can't redo(Ctrl+Y)：恢复前次操作Cut(Ctrl + X)：剪切当前选定的内容，并放在剪贴板上Copy(Ctrl +C)：将当前选定的内容复制到剪贴扳Paste(Ctrl +V)：将剪贴扳上的内容粘贴到当前光标所在位置Clear(Delete)：清除选定内容Select all(Ctrl +A)：选择整个窗口 3．View (查看)菜单Status bar：，显示或隐藏状态栏 Model browser options：模型浏览器Block data options：当鼠标位于模块上方时显示模块内部数据.Zoom in：放大模型显示比例。

Zoom out：缩小模型显示比例.Fit system view：自动选择最合适的显示比例Normal(100％)：以正常工作比倒(100％)显示模型4．Simulation(仿真)菜单start (Ctrl +T)：启动或暂停仿真stop：停止仿真Simulation parameters．． (Ctrl +E)：设置仿真参数Normal：常规标准仿真Accelerator：加速仿真5．Format(格式设定)菜单Font…：字体选择Text alignment ：文字对齐方式Flip name：模块标题名称上下换位Hide name：显示／隐藏模块名Flip block(Ctrl+1)：将功能模块图旋转180Rotate block(Ctrl +R)：将功能模块图顺时针旋转90*Show drop Shadow：显示或隐藏模块的阴影Show port labels：显示或隐藏子系统输入输出字符与空框或有示意图框Foreground color：设置前景颜色Background color：设置背景颜色Screen color：设置屏幕颜色Library link display：库的联接显示。

Sample time colors：给不同采样时间序列填加颜色Wide nonscalar lines：用宽信号线表示向量信号Signal dimensions：设置向量信号的宽度Port data types：标明端口数据的类型6．Tools(工具)菜单和Help(帮助)菜单由于“工具”菜单应用较少，“帮助”菜单容易看懂，故此处不作具体介绍2．3．2 模型窗口工具栏模型窗口中主菜单下面是工具栏(见图2－15)，工具栏有15个按钮，用来执行最常用的15个功能，归纳起来可分为5类图2－15所示的Simulink模型窗口工具栏自左到右有15个按钮，其功能分述如下1．文件管理类文件管理类包括4个按钮：第1个按钮：单击该按钮将创建一个新模型文件，相当于在主菜单“File'’中执行“New'’命令第2个按钮：单击该按钮将打开一个已存在的模型文件，相当于在主菜单“File'’中执行“Open'’命令第3个按钮：单击该按钮将保存模型文件，相当于在主菜单“File'’中执行“Save”命令第4个按钮：单击该按钮将打印模型文件，相当于在主菜单“File'’中执行“Print”命令2．对象管理类对象管理类包括以下3个按钮：第5个按钮：单击该按钮，将选中的模型文件剪切到剪贴板上，相当于在主菜单“Edit” 中执行“Cut”命令。

第6个按钮：单击该按钮，将选中的模型文件复制到剪贴板上，相当于在主菜单“Edit”中执行“Copy”命令第7个按钮：单击该按钮，将剪贴板上的内容粘贴到模型窗口的指定位置，相当于在主菜单“Edit'’中执行“Paste'’命令3．命令管理类命令管理类包括以下两个按钮：第8个按钮：单击该按钮将撤销前次操作，相当于在主菜单“Edit'’中执行“Undo Delete”命令第9个按钮：单击该按钮将重复前次操作，相当于在主菜单“Edit'’中执行“Redo Delete”命令4．窗口切换类窗口切换类包括以下4个按钮：第10个按钮：单击该按钮将打开Simulink库浏览器，相当于在主菜单项“View”中执行“Show Library Browser”命令第11-13个按钮：此3个按钮用来切换到触发模型浏览器5．仿真控制类仿真控制类包括以下两个按钮：第14个按钮：单击该按钮将启动或暂停仿真，相当于在主菜单项“Simulation”中执行“Star/Pause”命令；第15个按钮：单击该按钮将停止仿真，相当于在主菜单项“Simulation”中执行“Stop”命令2.4 Simulink/Power System模块的基本操作Simulink和Power System模块的基本操作是相同的。

下面的操作方法对Simulink和Power Power System模块的操作均适用2.4.1 模块的选定、复制、移动与删除等1．模块的选定模块选定(即选中)是许多其他操作如删除、剪切、复制的“前导性”操作选中模块的方法有以下两种：（1)用鼠标左键单击待选模块，当模块的四个角处出现小黑块时，表示模块被选中2)如果要选择一组模块，可以按住鼠标左键拉出一个矩形虚线框，将所有要选的模块框在其中，然后松开鼠标左键，当矩形里所有模块的四个角处都出现小黑块时，表示所有模块被。