本文主要介绍了基于Matlab的Boost-Buck Chopper(即升降压斩波器)的建模与仿真方法。文中首先对Matlab及其Simulink模块库进行了简要介绍,然后详细说明了如何使用Matlab/Simulink和PowerSystem工具箱建立和仿真Boost-Buck Chopper系统模型。通过比较传统的电路分析方法,作者强调了所使用方法的优越性。
Matlab是由美国Mathworks公司开发的一款集数学计算和工程仿真于一体的大型工程应用软件。它在工程领域得到了广泛应用,尤其在数学计算方面提供了强大的矩阵处理功能和绘图能力,在工程仿真方面支持自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理、电力电子等多个工程领域的仿真。
Simulink是Matlab环境下用于对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。Simulink支持线性系统、非线性系统、连续时间系统、离散时间系统以及这些系统的混合形式。其模块库包含了连续系统模块、离散系统模块和非线性系统模块等基本功能模块,还包括连接、运算类模块以及子系统模块等。用户可以利用Simulink建立复杂的系统子系统,并通过输入源模块和变量接收模块为模型仿真系统提供信号源和结果输出设备,便于对模型进行仿真和分析。
PowerSystem工具箱是在Simulink环境下使用的工具箱,包括电源模块、元件模块、电力电子元件模块、电动机系统模块、模块连接器模块、测量元件模块、附加模块以及演示模块等。这些模块支持系统的建模以及电路、电力电子技术、电机、电力传输等工程领域的仿真。使用Simulink和PowerSystem工具箱可以建立电路模型,并进行系统仿真,仿真过程可设定起始和终止时刻,选择仿真步长和数值积分算法,并配置模型输出参数。
Boost-Buck Chopper是一种电路拓扑结构,能够将直流电的电压提升或降低,广泛应用于工业控制和电力电子技术领域。本文中作者通过Matlab的Simulink和PowerSystem工具箱来建立Boost-Buck Chopper的仿真模型,并进行了参数选择和仿真分析。仿真方法相比于传统的电路分析方法而言,能够更加直观、快捷地分析电路的动态性能,对于电路设计和验证具有明显的优势。
作者孟庆波和崔刚均来自郑州铁路职业技术学院电气工程系,孟庆波拥有工学硕士学位,主要研究方向涵盖电力电子技术、变频调速和自动检测技术等领域。本文通过实例展示Matlab仿真在电力电子技术中的应用,不仅丰富了电力电子领域的研究内容,也为相关领域的工程师和技术人员提供了实践指导。