基于simulink的2ASK与2FSK调制解调仿真系统

目录

1 数字调制系统2ASK与2FSK …………………………………………………

1.1二进制幅度键控（2-ASK）……………………………………………...

1.2二进制幅度键控（2-FSK）…………………………………………………

2 数字调制系统的仿真设计………………………………………...

2. 1数字调制系统各个环节分析…………………………………………….

2.2 仿真系统………………………………………….

2.2.1 2ASK ………………………………………

2.2.2 2FSK …………………………………3参考文献………………………………………………………………………..

1 数字调制系统2-ASK与2-ＦSK

1.1 二进制幅度键控（2-ASK）

幅度键控可以通过乘法器和开关电路来实现。载波在数字信号1或0的控制下通或断，在信号为1的状态载波接通，此时传输信道上有载波出现；在信号为0的状态下，载波被关断，此时传输信道上无载波传送。那么在接收端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号的1和0。

2-ASK信号功率谱密度的特点如下：

（1）由连续谱和离散谱两部分构成；连续谱由传号的波形g(t)经线性调制后决定，离散谱由载波分量决定；

（2）已调信号的带宽是基带脉冲波形带宽的二倍。

1.2 二进制频移键控（2-FSK）

频移键控是利用两个不同频率f1和f2的振荡源来代表信号1和0，用数字信号的1和0去控制两个独立的振荡源交替输出。对二进制的频移键控调制方式，其有效带宽为B=2xF+2Fb,xF是二进制基带信号的带宽也是FSK信号的最大频偏，由于数字信号的带宽即Fb值大，所以二进制频移键控的信号带宽B较大，频带利用率小。2-FSK功率谱密度的特点如下：

(1) 2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分构成,?离散谱出现在f1和f2位置；

(2) 功率谱密度中的连续谱部分一般出现双峰。若两个载频之差|f1 -f2|≤fs，则出

现单峰。

２ 数字调制系统的仿真设计

2.1 数字调制系统各个环节分析

典型的数字通信系统由信源、编码解码、调制解调、信道及信宿等环节构成，其框图如图1所示：

数字调制是数字通信系统的重要组成部分，数字调制系统的输入端是经编码器编码后适合在信道中传输的基带信号。对数字调制系统进行仿真时，我们并不关心基带信号的码型，因此，我们在仿真的时候可以给数字调制系统直接输入数字基带信号，不用在经过编码器。

图1 数字通信系统模型

2. 2仿真系统设计

MATLAB 提供的图形界面仿真工具Simulink 由一系列模型库组成,包括Sources(信源模块)，Sinks(显示模块)，Discrete(离散系统模块)，Linear(线性环节)，Nonlinear(非线性环节)，Connections(

连接),Blocksets&Toolboxes(其他环节)。

根据Simulink 提供的仿真模块，数字调制系统的仿真可以简化成如图2所示的模型：

图2 数字调制系统仿真框图

2.2.1 2-ASK

设计2-FSK 仿真模型如下图所示：

2ASK通带基带调制解调仿真系统的框图由伯努利二进制随机数产生器，频谱仪，通带DSB AM 调制与解调器，加性高斯白噪声信道，速率转换器及显示器构成。

主要参数设置如下：

1． Bernoulli Random Binary Generator (伯努利二进制随机数产生器) 位置：Communications Blockset\Comm Sources

2. Spectrum Scope (频谱仪)用来显示对数字调制后信号的测量。

位置：DSP Blockset\DSP Sinks

3. AWGN Channel（加性高斯白噪声信道）模拟加性高斯白噪声环境，使传输环境相同，FSK的信噪比为-3dB，其余两个为-6 dB。

位置：Communications Blockset\Channels

4. DSB AM Modulator Paseband (通带DSB AM调制器)

位置：Communications Blockset\Modulation\Analog Paseband Modulation

5. DSB AM Demodulator Paseband (通带DSB AM解调器)

位置：Communications Blockset\Modulation\Analog Paseband Modulation

6.rate transition(速率转换器)

位置：signal attributes\rate transition

7.scope(示波器)

位置：simulink\sinks\scope

8．Compare to constant(常数比较器)

仿真结果显示如下：

上图中CH1表示的是调制前的信号频谱，CH2表示的是ASK调制后的信号波形。

上图中第一张图是幅度调制前原始基带信号的波形，第二张图是幅度调制后通带信号的波形，第三张是解调信号的波形图。有图可看出信道有一定的延迟。

3.2.2 2-FSK

设计2-FSK仿真模型如下图所示：

FSK基带调制仿真系统框图

FSK基带调制仿真系统的框图由伯努利二进制随机数产生器，频谱仪，基带M-FSK调制与解调器，加性高斯白噪声信道，速率转换器及显示器构成。

主要参数设置如下：

1． Bernoulli Random Binary Generator (伯努利二进制随机数产生器) 位置：Communications Blockset\Comm Sources

伯努利二进制随机数产生器的主要参数

2. Spectrum Scope (频谱仪)用来显示对数字调制后信号的测量。

位置：DSP Blockset\DSP Sinks

（a）

（b）

（Ｃ）

频谱仪的主要参数一

3. AWGN Channel（加性高斯白噪声信道）模拟加性高斯白噪声环境，使传输环境相同，FSK的信噪比为-3dB，其余两个为-6 dB。

位置：Communications Blockset\Channels

加性高斯白噪声信道的主要参数

4、Real-Imag to Complex

位置：math operations\real-imag to complex

5. M-FSK Modulator Baseband (基带M-FSK调制器)

位置：Communications Blockset\Modulation\Digital Baseband Modulation

基带M-FSK调制器的主要参数

6. MSK Demodulator Baseband (基带MSK解调器)

位置：Communications Blockset\Modulation\Digital Baseband Modulation

基带M-FSK解调器的主要参数

7.rate transition(速率转换器)

位置：signal attributes\rate transition

8.scope(示波器)

位置：simulink\sinks\scope

9. sine wave(正弦波)

位置：singnal\singnal processing sources\sine wave

框图中的其余模块的参数用的是系统默认参数。仿真结果如下：

2FSK基带调制信号频谱图

上图中CH1表示的是基带信号的功率谱，而CH2表示2FSK调制后通带信号的功率谱。

Scope端的最终波形图

上图中第一张图是调制前原始基带信号的波形，第二张图是调制后通带信号的波形，第三张是解调信号的波形图。

参考文献

[1] 樊昌信.徐炳祥等.通信原理（第五版）.国防工业出版社.2001.

[2] 罗新民.张传生.薛少丽.现代通信原理..高等教育出版社.2003.

[3] 徐明远.邵玉斌.仿真在通信原理与电子工程中的应用.西安电子科技大学出版社.2005.

[4] 张志德.林霖.基于Smiulink仿真的数字调制系统性能分析.现代电子技术.

开关电源《基于MatlabSimulink的BOOST电路仿真》

基于Matlab/Simulink 的BOOST电路仿真 姓名： 学号： 班级： 时间：2010年12月7日

1引言 BOOST 电路又称为升压型电路, 是一种直流- 直流变换电路, 其电路结构如图1 所示。此电路在开关电源领域内占有非常重要的地位, 长期以来广泛的应用于各种电源设备的设计中。对它工作过程的理解掌握关系到对整个开关电源领域各种电路工作过程的理解, 然而现有的书本上仅仅给出电路在理想情况下稳态工作过程的分析, 而没有提及电路从启动到稳定之间暂态的工作过程, 不利于读者理解电路的整个工作过程和升压原理。采用matlab仿真分析方法, 可直观、详细的描述BOOST 电路由启动到达稳态的工作过程, 并对其中各种现象进行细致深入的分析, 便于我们真正掌握BOO ST 电路的工作特性。 图1BOO ST 电路的结构 2电路的工作状态 BOO ST 电路的工作模式分为电感电流连续工作模式和电感电流断续工作模式。其中电流连续模式的电路工作状态如图2 (a) 和图2 (b) 所示, 电流断续模式的电路工作状态如图2 (a)、(b)、(c) 所示, 两种工作模式的前两个工作状态相同, 电流断续型模式比电流连续型模式多出一个电感电流为零的工作状态。 (a) 开关状态1 (S 闭合) (b) 开关状态2 (S 关断) (c) 开关状态3 (电感电流为零) 图2BOO ST 电路的工作状态

3matlab仿真分析 matlab 是一种功能强大的仿真软件, 它可以进行各种各样的模拟电路和数字电路仿真，并给出波形输出和数据输出, 无论对哪种器件和哪种电路进行仿真, 均可以得到精确的仿真结果。本文应用基于matlab软件对BOO ST 电路仿真, 仿真图如图3 所示,其中IGBT作为开关, 以脉冲发生器脉冲周期T=0.2ms,脉冲宽度为50%的通断来仿真图2 中开关S的通断过程。 图3BOO ST 电路的PSp ice 模型 3.1电路工作原理 在电路中IGBT导通时，电流由E经升压电感L和V形成回路，电感L储能；当IGBT关断时，电感产生的反电动势和直流电源电压方向相同互相叠加，从而在负载侧得到高于电源的电压，二极管的作用是阻断IGBT导通是，电容的放电回路。调节开关器件V的通断周期，可以调整负载侧输出电流和电压的大小。负载侧输出电压的平均值为: （3-1） 式（3-1）中T为开关周期, 为导通时间，为关断时间。

基于MATLAB的M文件仿真

M文件： k=1; Int_F=inline('t','t'); for x=[1,3,5] f_x(k)=x^3+x+log(x)*sin(x)+quad8(Int_F,0,x); k=k+1; end f_x >> Calcfx Warning: QUAD8 is obsolete. We use QUADL instead. > In quad8 at 35 In Calcfx at 4 f_x = 2.5000 34.6550 140.9567 M文件： function[mean,stdev]=stat(x) n=length(x); mean=sum(x)/n; stdev=sqrt(sum(x-mean).^2/n); >> x=[1,3,2]; >> [k,l]=stat(x) k = 2 l = 微积分方程组的MA TLAB函数： 文件funcforex123.m function xdot=funcforex123(t,x,flag,r,l,c) xdot=zeros(2,1); xdot(1)=-r/l*x(1)-1/l*x(2)+1/l*f(t); xdot(2)=1/c*x(1); function in=f(t) in=(t>0)*1; 文件Ex123.m l=1; c=0.1; for r=[1.5 3 5]

[t,x]=ode45('funcforex123',[-1,10],[0;0],[],r,l,c); figure(1);plot(t,x(:,1));hold on;xlabel('time sec'); text(0.9,0.17,'\lefttarrow i_L(t)');grid; figure(2);plot(t,x(:,2));hold on;xlabel('time sec'); text(0.5,0.3,'\leftarrow u_C(t)');grid; End >> ex123 Warning: Unable to interpret TeX string "\lefttarrow i_L(t)". > In ex123 at 5 Warning: Unable to interpret TeX string "\lefttarrow i_L(t)". > In ex123 at 7 Warning: Unable to interpret TeX string "\lefttarrow i_L(t)". > In ex123 at 7

基于Simulink的简单电力系统仿真

实验六 基于Simulink 的简单电力系统仿真 实验目的 1) 熟悉Simulink 的工作环境； 2) 掌握Simulink 电力系统工具箱的使用； 3） 掌握在Simulink 的工作环境中建立简单电力系统的仿真模型 实验内容 输电线路电路参数建模时采用电力系统分析中常用的π型等值电路，搭建如图１所示的一个简单交流单相电力系统，在仿真进行中，负载通过断路器切除并再次投入。π型等值电路具体元件参数如下：Ω=2.5R ，H L 138.0=， F C C μ967.021==。 图1 简单电力系统仿真示意图 1) 在Simulink 中建立简单交流单相电力系统模型，并进行仿真，观测负载电流和输电线路末端电压； 2) 结合理论知识分析上述观测信号变化的原因； 3) 比较不同功率因数，如cos φ=1、cos φ=0.8(感性)、cos φ=0.8(容性)负载条件下的仿真结果 实验原理与方法 1、系统的仿真电路图 实验步骤 根据所得建立模型，给定参数，得到仿真结果 cos φ=1 cos φ=0.8(感性) cos φ=0.8(容性)

实验结果与分析 cosφ=1 cosφ=0.8(感性) cosφ=0.8(容性) 仿真结果分析 （1）在纯阻性负载电路中，电压相位与电流相位相同；与感性负载相比，断路器重新闭合后电流没有额外的直流分量。 （2）在感性负载中，电压相位超前电流相位；断路器重新闭合时，交变的电流瞬间增加了一个直流分量，随后逐渐减小。 （3）在容性负载中，电压相位滞后于电流相位；断路器重新闭合时，电流瞬间突变至极大；与感性负载和纯阻性负载相比，断路器断开时的末端电压由于有电容放电作用，电压波形畸变很小。 （4）当断路器断开时，线路断路，电流突变为0，但电压行波仍在进行，因此在末端能够测量到连续的电压波形，但断路器断开对电压波形造成了影响，产生了畸变。这是由于能量是通过电磁场传递的，线路断开时电压继续向前传递。 总括：L和C对输出波形振荡的频率和幅度影响程度不同，当变化相同幅度时，电容对振荡频率和幅度的影响要比电感的大。 感想：Matlab中Simulik通过拖拉建模方式对电路进行仿真，具有快捷、方便、灵活的特点。Simulink的仿真电路简洁、参数调整方便。仿真结果直观。 通过本次实验，我认识到了建模与仿真的一般性方法，收获甚多，也更进一步了解了Matlab,Matlab不仅仅在平时的编程方面功能强大，在仿真方面也熠熠生辉。

基于simulink的仿真

河北北方学院 毕业论文 题目：数字调制系统的SIMULINK实现研究 三种基本调制制度的功率谱密度研究院系：信息工程系 专业：信息工程 年级：07级 河北北方学院教务处制 三种基本调制制度的功率谱密度研究 摘要 随着通信系统的规模和复杂度不断增加,传统的设计方法已经不能适应发展的需要,通信系统的模拟仿真技术越来越受到重视。而通信系统的计算机模拟仿真技

术是一种全新的系统设计方法，它可以让用户在很短的时间内建立整个通信系统模型，并对其进行模拟仿真。本文首先介绍了SIMULINK应用及通信技术的发展状况。然后对SIMULINK的工作原理及使用方法进行阐述，接着介绍基本的数字调制系统并分析三种调制制度2ASK、2FSK和2PSK的基本原理。再对三种调制制度的功率谱密度进行分析，最后利用SIMULINK建立系统模型对三种调制制度的功率谱密度进行模拟仿真并分析结果。 关键词：调制制度 SIMULINK 功率谱密度系统模型 Abstract As communications systems continue to increase in size and complexity, traditional design methods have been unable to meet the needs of development, communication system simulation technology more and more attention. Er Communication System Computer simulation technology is a new design method, which allows users in a very short period of time to establish the communication system model, and its

基于Simulink进行系统仿真

实验四 基于Simulink 进行系统仿真(微分 方程、传递函数) 一.实验目的 1) 熟悉Simulink 的工作环境; 2) 掌握Simulink 数学工具箱的使用; 3) 掌握在Simulink 的工作环境中建立系统仿真模型。 二.实验内容 系统微分方程:)(10)(10)(10)(83322t u t y dt t dy dt t y d =++ 系统传递函数:8 328 101010)()()(++==s s s U s Y s G 1)(=t u ,)314sin()(t t u =,)90314sin()(o t t u += 模型 微分方程时的过程 Ut=1时

t u 时)(t 314 ) sin(

t t u+ =时 )(o ) sin( 90 314 传递函数时的过程

u时 t )(= 1 t u=时 )(t sin( 314 )

t t )(o =时 u+ ) sin( 90 314 结论及感想 从两种种不同方法的仿真结果,我们可以瞧出分别用微分方程与传递函数在Simulink中,仿真出来的结果没有很明显的区别,说明两种方法的精度都差不多。但就是,不同的电压源得出的仿真结果不一样,阶跃电源开始时震荡,后来幅度逐渐变小,趋近于1;正弦电源,初相不同时,初始时刻的结果也不相同,有初相时开始震荡会更剧烈,但最后都会变为稳态值,即为正弦值。通过本次实验,我认识到了建模与仿真的一般性方法,收获甚多,也更进一步了解了Matlab,Matlab不仅仅

在平时的编程方面功能强大,在仿真方面也熠熠生辉。

基于MATLAB的基本数字逻辑电路搭建与仿真 岳鹏飞

《MATLAB语言》课程论文 基于MATLAB的基本数字逻辑电路搭建与 仿真 姓名：岳鹏飞 学号：12009243754 专业：电子信息工程 班级：2010级 指导老师：汤全武 学院：物理电气信息学院 完成日期：2011年12月17日

基于MATLAB的基本数字逻辑电路搭建与仿真 （岳鹏飞 12009243754 2010级电子信息工程班） [摘要]数字电路课程中涉及的主要内容是一些分析波形的问题，例如一些基本的逻辑电路。这些问题往往抽象，难于理解，同时不易掌握。而MATLAB语言正是处理这些问题的好帮手。借助MATLAB的Simulink 工具箱，仿真辅助学习，对数字电路的学习将有很大的帮助。此外，利用其可以减少工作量，节约时间，提高工作效率，加深理解，同时可以培养应用能力，加强分析问题、解决问题的能力。本文介绍了利用MATLAB对基本的数字逻辑电路建立完整仿真模型的过程和进行动态仿真的方法，最后给出仿真结果，验证了方法的可行性和模型的正确性。 [关键字]MATLAB Simulink 数字逻辑电路建模仿真 一、问题的提出 MATLAB是英文MATrix LABoratory(矩阵实验室)的缩写。MATLAB是由美国mathworks 公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。它是适合多学科、多种工作平台的功能强大、界面友好、且开放性很强的大型优秀应用软件，同时也是国内外高等院校数学、数值分析、数学建模、数字信号处理、自动控制理论以及工程应用等课程的基本教学和实验仿真工具。 Simulink是MATLAB的重要组成部分。它是Math Works公司于20世纪90年代初开发的，在MATLAB环境下对动态系统进行建模、仿真和分析的一个软件包。“Simulink”一词有两层含义，“Simu”表明它可用于系统仿真；“link”表明它能进行系统连接。在该软件环境下，用户可以在屏幕上调用现成的模块，并将它们适当连接起来以构成系统的模块，即所谓的可视化建模。建模以后，该模型为对象运行Simulink中的仿真程序，可以对模块进行仿真，并可以随时观察仿真结果和干预仿真过程。Simulink由于功能强大、使用简单方便，已成为应用最广泛的动态系统仿真软件。 众所周知，数字电路课程是电类专业一门重要的专业基础课（主干课）。学生学好该课程对后续专业课的学习至关重要。由于该课程涉及的主要内容是一些分析波形的问题，而且抽象，难于理解。借助仿真辅助学习，对课程的学习将有很大的帮助。 数字电路课程中涉及的基本门电路包括非门、与门、与非门、或门、或非门、异或门等，在Simulink库中都可实现。Simulink库中提供了一个Logical Operator模块，将其拖动到所建文件中，双击该模块并合理选择功能，即可很方便的实现基本的逻辑关系。本文旨在使用MATLAB对基本的数字逻辑电路进行建模和仿真，并对仿真结果进行分析和验证。 二、常用模块简介 一个数字系统通常包含有许多数字逻辑电路。根据逻辑功能的不同特点，可以把这些逻辑电路分成两大类，一类叫组合逻辑电路，另一类叫做时序逻辑电路。根据数字电路课程内容，以门电路→组合逻辑电路；触发器→时序逻辑电路为主要内容为思路。 1、主模块（基本逻辑关系）

基于simulink的MSK仿真

基于simulink的MSK仿真 学院：计算机与通信工程 班级：通信工程 姓名：王帆 学号： 20081619 指导教师：白媛

目录 一、引言 (2) 1.1绪论 (2) 1.2数字调制方式的发展状况 (2) 1.3设计目的及任务要求 (3) 1.4设计的意义 (3) 二、Matlab基础理论 (4) 2.1 MATLAB 简介 (4) 2.2 MATLAB 的特点及优势 (5) 2.3 Simulink简介 (6) 2.4 MATLAB在通信系统仿真中的应用 (6) 2.4.1 通信仿真的概念 (6) 2.4.2 通信仿真的一般步骤 (6) 三、最小频移键控系统的调制模型及仿真环境 (8) 3.1最小频移键控介绍 (8) 3.1.1最小频移键控- MSK系统与信号特征小结 (8) 3.1.2最小频移键控(MSK) (9) 3.1.3 MSK的理论研究及其原理 (10) 3.2 模型设计原理 (14) 四、系统的建立与仿真 (15) 4.1建立模型 (15) 4.2仿真参数设置 (17)

4.3 Scope端的最终波形图 (18) 五、总结与展望 (19) 5.1总结 (19) 5.2展望 (20)

一、引言 1.1 绪论 20 世纪50 年代后期，随着计算机技术、微电子技术、传感技术，激光技术、卫星通信和移动通信技术、航空航天技术等新技术的发展和应用，尤其近代以计算机为主体的互联网技术的兴起和发展，它们相互结合、相互促进，将人类社会推入到高度信息化时代。通信的目的是传输含有信息的消息。消息有多种形式，话音、文字、数据、符号、图像等等都是消息。原始的数据信号有两种基本形式，一种是模拟的，另一种是数字的。模拟数据信号是在某一数值范围内可以连续取值的信号。数字数据信号是只取有限个离散值的数字序列。由于数字数据更便于存储、处理和传输，而模拟数据经过取样、量化和编码，可以转换成数字数据。因此，模拟数据的传输只有在特定条件下才被使用，而数字数据的应用越来越多。信号的调制方式也由模拟方式持续广泛地向数字方式转换。数字调制有三种基本形式:移幅键控法ASK、移频键控法FSK、移相键控法PSK。在ASK 方式下，用载波的两种不同幅度来表示二进制的两种状态。ASK 方式容易受增益变化的影响，是一种低效的调制技术。在电话线路上，通常只能达到1200bps 的速率。在FSK 方式下，用载波频率附近的两种不同频率来表示二进制的两种状态。在电话线路上，使用FSK 可以实现全双工操作，通常可达1200bps的速率。在PSK 方式下，用载波信号相位移动来表示数据。PSK 可以使用二相或多于二相的相移，利用这种技术可对传输速率起到加倍的作用。 在FSK 调制解调器的使用范围较广，目前已经不完全局限在有线网络通信里。它已经延伸到无线电通信，生物医学，机械等领域。FSK 调制解调器的设计的模型简单，设计方式也不仅仅建立在电器元件上，利用软件搭建模型也成为目前很常用的方法。但是在FSK 方式中，相邻码元的频率不变或者跳变一个固定值，在两个相邻的频率跳变的码元之间，其相位通常是不连续的。如果对FSK 信号做某种改进，使其相位始终保持连续，就产生了MSK 信号，MSK 是FSK 的一种特殊情况。MSK 调制后的波形在时域内具有恒定包络结构,在频域内频谱具有很小的旁瓣,主瓣宽度窄,带外辐射小的优点，并且在主瓣带宽之外功率谱旁瓣的下降也更加迅速，从而克服了一般FSK、PSK、QAM 等调制方式具有相位突变而影响已调

基于Simulink进行系统仿真(微分方程、传递函数)

实验四 基于Simulink 进行系统仿真（微 分方程、传递函数） 一．实验目的 1) 熟悉Simulink 的工作环境； 2) 掌握Simulink 数学工具箱的使用； 3) 掌握在Simulink 的工作环境中建立系统仿真模型。 二．实验内容 系统微分方程：)(10)(10)(10)(83322t u t y dt t dy dt t y d =++ 系统传递函数：8 328 101010)()()(++==s s s U s Y s G 1)(=t u ，)314sin()(t t u =，)90314sin()(o t t u += 模型 微分方程时的过程 Ut=1时

t u 时)(t 314 ) sin(

t t u+ =时 )(o ) sin( 90 314 传递函数时的过程

u时 t )(= 1 t u=时 )(t sin( 314 )

t t )(o =时 u+ ) sin( 90 314 结论及感想 从两种种不同方法的仿真结果，我们可以看出分别用微分方程和传递函数在Simulink中，仿真出来的结果没有很明显的区别，说明两种方法的精度都差不多。但是，不同的电压源得出的仿真结果不一样，阶跃电源开始时震荡，后来幅度逐渐变小，趋近于1；正弦电源，初相不同时，初始时刻的结果也不相同，有初相时开始震荡会更剧烈，但最后都会变为稳态值，即为正弦值。通过本次实验，我认识到了建模与仿真的一般性方法，收获甚多，也更进一步了解了

Matlab,Matlab不仅仅在平时的编程方面功能强大，在仿真方面也熠熠生辉。

基于Simulink的简单电力系统仿真

实验六基于Simulink 的简单电力系统仿真 实验目的 1) 熟悉Simulink 的工作环境； 2) 掌握Simulink 电力系统工具箱的使用； 3）掌握在Simulink 的工作环境中建立简单电力系统的仿真模型 实验内容 输电线路电路参数建模时采用电力系统分析中常用的π型等值电路，搭建如图１所示的一个简单交流单相电力系统，在仿真进行中，负载通过断路器切除并再次投入。π型等值电路具体元件参数如下：Ω=2.5R ，H L 138.0=，F C C μ967.021==。 图1简单电力系统仿真示意图 1)在Simulink 中建立简单交流单相电力系统模型，并进行仿真，观测负载电流和输电线路末端电压； 2)结合理论知识分析上述观测信号变化的原因； 3)比较不同功率因数，如cos φ=1、cos φ=(感性)、cos φ=(容性)负载条件下的仿真结果 实验原理与方法 1、系统的仿真电路图 实验步骤 根据所得建立模型，给定参数，得到仿真结果 cos φ=1 cos φ=(感性) cos φ=(容性) 实验结果与分析 cos φ=1 cos φ=(感性) cos φ=(容性) 仿真结果分析 （1）在纯阻性负载电路中，电压相位与电流相位相同；与感性负载相比，断路器重新闭合后电流没有额外的直流分量。 （2）在感性负载中，电压相位超前电流相位；断路器重新闭合时，交变的电流瞬间增加了一个直流分量，随后逐渐减小。 （3）在容性负载中，电压相位滞后于电流相位；断路器重新闭合时，电流瞬间突变至极大；与感性负载和纯阻性负载相比，断路器断开时的末端电压由于有电容放电作用，电压波形畸变很小。 （4）当断路器断开时，线路断路，电流突变为0，但电压行波仍在进行，因此在末端能够测量到连续的电压波形，但断路器断开对电压波形造成了影响，产生了畸变。这是由于能量是通过电磁场传递的，线路断开时电压继续向前传递。 总括：L 和C 对输出波形振荡的频率和幅度影响程度不同，当变化相同幅度时，电容对振荡频率和幅度的影响要比电感的大。 感想：Matlab 中Simulik 通过拖拉建模方式对电路进行仿真，具有快捷、方便、灵活的特点。Simulink 的仿真电路简洁、参数调整方便。仿真结果直观。

基于Simulink的电力电子系统仿真

实验七 基于Simulink 的电力电子系统仿真 实验目的： ? 熟悉Simulink 的工作环境； ? 掌握Simulink 电力系统工具箱的使用； ? 掌握在Simulink 的工作环境中建立电力电子系统的仿真模型。 实验内容 降压斩波(Buck)电路是最基本的DC-DC 变换电路之一。本实验以Buck 电路为例，介绍如何对电力电子电路进行Simulink 仿真。如图所示为Buck 电路原理图及其工作模式。元件和仿真参数设置如下：V E 300=，Ω=20R ，H e L 43-=，F C μ470=，开关频率为20kHz ，开关信号占空比D=50%。 R L C o U i U + -+ - R L C o U i U + -+ - L i T D T 导通 R L C o U i U + -+ -L i T 关断 降压斩波电路(Buck)原理图 Buck 电路原理图及其工作模式 要求： 1 在Simulink 中建立Buck 电路模型，并进行仿真，同时观察开关脉冲、电感的电压和电流、二极管的电压和电流、电容的电流和负载电压等信号； 2 对占空比D 为25%和70%的条件下分别进行仿真，分析比较仿真结果； 3 调换Buck 电路中器件的位置，实现升压斩波(Boost)电路的仿真。 实验过程

仿真波形 1开关信号占空比为50% 2开关信号占空比为25%

3开关信号占空比为70% 调换元件位置，实现升压斩波仿真

R L C o U i U + - + - T D 实验结论： 经仿真分析可得对于降压斩波电路（buck ）负载电压与开关信号占空比满足

基于Matlab锅炉仿真

内蒙古科技大学MATLAB课程设计任务书2012 题目：锅炉汽包水位控制系统 学生姓名：林三彪 学号：0967112127 专业：测控技术与仪器 班级：2009-1 指导教师：梁丽

锅炉是化工、炼油、发电、造纸和制糖等工业生产过程中必不可少的重要动力设备。锅炉往往成了不少工厂不可缺少的一部分，因而，对锅炉设备中的自动控制系统进行分析研究是必要的。 锅炉是全厂重要的动力设备，其要求是供给合格蒸汽，使锅炉蒸汽量适应负荷的需要。为此，生产过程的各个主要工艺参数必须严格控制。锅炉水位控制系统是过路生产控制系统中最重要的环节。锅炉是一种特种设备，是工业生产中的常用设备。对锅炉生产操作如果不合理，管理不善，处理不当，往往会引起事故。这些事故中的大部分是由于锅炉水位控制不当引起的，可见锅炉汽包水位控制在锅炉设备控制系统中的重要性。而对水位的控制不当，往往是汽包受到蒸汽负荷干扰后，产生虚假水位，使控制器反向动作。 本文在分析了锅炉汽包水位特性的基础上，梳理了控制系统的几种方案，对其中的第三种方案进行了Matlab仿真。 关键词：锅炉；汽包水位控制；仿真；控制策略 I

绪论 (1) 0.1锅炉的简介 (1) 0.2虚假水位的形成及对策 (2) 第一章锅炉汽包水位的动态特性 (3) 1.1给水流量作用下的动态特性 (3) 2.2蒸汽流量作用下的动态特性 (3) 第二章汽包锅炉水位控制系统的设计 (5) 2.1概述 (5) 2.2单冲量控制系统 (5) 2.3双冲量控制系统 (6) 2.4三冲量控制系统 (7) 第三章锅炉汽包水位的MATLAB仿真 (8) 3.1仿真软件功能概述 (8) 3.2汽包锅炉水位控制系统的仿真 (8) 3.2.1 参数设定 (9) 3.2.2 仿真结果 (10) 3.2.3 仿真结果分析 (10) 总结 (11) 参考文献 (12)