基于Matlab的电力系统无功补偿装置的研究与仿真 联系客服

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语句),又有面向对象编程的特性。

(4)程序限制不严格,程序设计自由度大。例如,在MATLAB里,用户无需对矩阵预定义就可使用。

(5)程序的可移植性很好,基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。

(6)MATLAB的图形功能强大。在FORTRAN和C语言里,绘图都很不容易,但在MATLAB里,数据的可视化非常简单。MATLAB还具有较强的编辑图形界面的能力。

(7)MATLAB的缺点是,它和其他高级程序相比,程序的执行速度较慢。由于MATLAB的程序不用编译等预处理,也不生成可执行文件,程序为解释执行,所以速度较慢。

(8)功能强大的工具箱是MATLAB的另一特色。MATLAB包含两个部分:核心部分和各种可选的工具箱。核心部分中有数百个核心内部函数。其工具箱又分为两类:功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能,图示建模仿真功能,文字处理功能以及与硬件实时交互功能。功能性工具箱用于多种学科。而学科性工具箱是专业性比较强的,如control,toolbox,signl proceessing toolbox,commumnication toolbox等。这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家编写的,所以用户无需编写自己学科范围内的基础程序,而直接进行高,精,尖的研究。

(9)源程序的开放性。开放性也许是MATLAB最受人们欢迎的特点。除内部函数以外,所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可读可改的源文件,用户可通过对源文件的修改以及加入自己的文件构成新的工具箱。

2.1.3 MATLAB系统主要包含的内容

当前流行的MATLAB包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包(Toolbox)。工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包。功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算,可视化建模仿真,文字处理及实时控制等功能。学科工具包是专业性比较强的工具包,控制工具包,信号处理工具包,通信工具包等都属于此类。开放性使MATLAB广受用户欢迎。除内部函数外,所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件,用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专用工

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具包。

2.2 仿真工具Simulink

2.2.1 Simulink简介

Simulink是MATLAB软件的扩展,它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包,它与MATLAB语言的主要区别在于,其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入,其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建,而非语言的编程上。

Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包,它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统,也支持具有多种采样频率的系统。在Simulink环境中,利用鼠标就可以在模型窗口中直观地“画”出系统模型,然后直接进行仿真。它为用户提供了方框图进行建模的图形接口,采用这种结构画模型就像你用手和纸来画一样容易。它与传统的仿真软件包微分方程和差分方程建模相比,具有更直观、方便、灵活的优点。

用Simulink创建的模型可以具有递阶结构,因此用户可以采用从上到下或从下到上的结构创建模型。用户可以从最高级开始观看模型,然后用鼠标双击其中的子系统模块,来查看其下一级的内容,以此类推,从而可以看到整个模型的细节,帮助用户理解模型的结构和各模块之间的相互关系。在定义完一个模型后,用户可以通过Simulink的菜单或MATLAB的命令窗口键入命令来对它进行仿真。菜单方式对于交互工作非常方便,而命令行方式对于运行一大类仿真非常有用。采用Scope模块和其他的画图模块,在仿真进行的同时,就可观看到仿真结果。除此之外,用户还可以在改变参数后来迅速观看系统中发生的变化情况。仿真的结果还可以存放到MATLAB的工作空间里做事后处理。

2.2.2 Simulink的模块和功能

Simulink模块库按功能进行分为以下8类子库: Continuous(连续模块) Discrete(离散模块)

Function&Tables(函数和平台模块)

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Math(数学模块) Nonlinear(非线性模块)

Signals&Systems(信号和系统模块) Sinks(接收器模块) Sources(输入源模块)

其中每个模块包含的功能元件为: 连续模块(Continuous) Integrator:输入信号积分 Derivative:输入信号微分

State-Space:线性状态空间系统模型 Transfer-Fcn:线性传递函数模型 Zero-Pole:以零极点表示的传递函数模型 Memory:存储上一时刻的状态值

Transport Delay:输入信号延时一个固定时间再输出 Variable Transport Delay:输入信号延时一个可变时间再输出

离散模块(Discrete)

Discrete-time Integrator:离散时间积分器 Discrete Filter:IIR与FIR滤波器

Discrete State-Space:离散状态空间系统模型 Discrete Transfer-Fcn:离散传递函数模型

Discrete Zero-Pole:以零极点表示的离散传递函数模型 First-Order Hold:一阶采样和保持器 Zero-Order Hold:零阶采样和保持器 Unit Delay:一个采样周期的延时

函数和平台模块(Function&Tables) Fcn:用自定义的函数(表达式)进行运算 MATLAB Fcn:利用matlab的现有函数进行运算 S-Function:调用自编的S函数的程序进行运算 Look-Up Table:建立输入信号的查询表(线性峰值匹配)

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Look-Up Table(2-D):建立两个输入信号的查询表(线性峰值匹配)

数学模块( Math ) Sum:加减运算 Product:乘运算 Dot Product:点乘运算 Gain:比例运算

Math Function:包括指数函数、对数函数、求平方、开根号等常用数学函数 Trigonometric Function:三角函数,包括正弦、余弦、正切等 MinMax:最值运算 Abs:取绝对值 Sign:符号函数

Logical Operator:逻辑运算 Relational Operator:关系运算

Complex to Magnitude-Angle:由复数输入转为幅值和相角输出 Magnitude-Angle to Complex:由幅值和相角输入合成复数输出 Complex to Real-Imag:由复数输入转为实部和虚部输出 Real-Imag to Complex:由实部和虚部输入合成复数输出

非线性模块( Nonlinear )

Saturation:饱和输出,让输出超过某一值时能够饱和。 Relay:滞环比较器,限制输出值在某一范围内变化。

Switch:开关选择,当第二个输入端大于临界值时,输出由第一个输入端而来,否则输出由第三个输入端而来。 Manual Switch:手动选择开关

信号和系统模块( Signal&Systems ) In1:输入端。 Out1:输出端。

Mux:将多个单一输入转化为一个复合输出。 Demux:将一个复合输入转化为多个单一输出。

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