【进阶】AC_AC 单相交流调压电路 simulink模型仿真

# 2.1 Simulink建模环境介绍

### 2.1.1 Simulink的界面和功能

Simulink是一个基于图形化界面的建模和仿真环境，主要用于动态系统的建模、仿真和分析。其界面主要包括以下几个部分：

- **模型浏览器：**用于管理和组织Simulink模型。
- **工具栏：**提供常用的建模和仿真操作，如创建模型、仿真、设置参数等。
- **库浏览器：**包含各种预定义的模块和库，可用于构建模型。
- **工作区：**显示模型的变量、参数和仿真结果。
- **编辑器窗口：**用于创建和编辑模型。

### 2.1.2 Simulink模型的创建和编辑

创建Simulink模型时，需要先创建一个新的模型文件，然后使用库浏览器中的模块构建模型。模块可以连接在一起形成信号流，表示系统中的组件和连接。

Simulink模型的编辑可以通过以下步骤进行：

1. **选择模块：**从库浏览器中选择所需的模块，并将其拖放到编辑器窗口中。
2. **连接模块：**使用连接线将模块的输入和输出端口连接起来。
3. **设置参数：**双击模块以打开其参数对话框，并设置所需的仿真参数。
4. **仿真模型：**点击工具栏上的仿真按钮，运行模型仿真。

# 2. Simulink模型仿真基础

### 2.1 Simulink建模环境介绍

#### 2.1.1 Simulink的界面和功能

Simulink是一个基于图形用户界面（GUI）的建模环境，用于创建和仿真动态系统。其界面主要分为以下几个部分：

- **模型浏览器：**显示模型层次结构和模型中的所有组件。
- **工作区：**显示变量、参数和仿真结果。
- **工具栏：**提供创建、编辑和仿真模型的常用命令。
- **绘图区域：**用于创建和编辑模型图。

Simulink模型由以下基本元素组成：

- **模块：**代表系统中的组件或功能。
- **信号线：**连接模块，表示信号流。
- **参数：**定义模块的行为和特性。

#### 2.1.2 Simulink模型的创建和编辑

创建Simulink模型需要遵循以下步骤：

1. 打开Simulink并创建一个新模型。
2. 从Simulink库中拖放模块到绘图区域。
3. 使用信号线连接模块。
4. 设置模块的参数。

Simulink模型的编辑可以通过以下方式进行：

- **添加或删除模块：**从库中拖放模块或删除现有模块。
- **连接或断开信号线：**单击信号线并将其拖动到另一个模块。
- **修改参数：**双击模块并编辑参数值。

### 2.2 Simulink仿真原理和流程

#### 2.2.1 仿真引擎的工作原理

Simulink仿真引擎基于离散事件系统仿真（DES）原理。它将仿真过程分解为一系列离散事件，并按时间顺序执行这些事件。

仿真引擎执行以下步骤：

1. **初始化：**设置模型参数和初始条件。
2. **事件检测：**确定下一个即将发生的事件。
3. **事件处理：**执行与事件相关的模块计算。
4. **状态更新：**更新模型状态和变量值。
5. **时间推进：**将仿真时间推进到下一个事件发生的时间。

#### 2.2.2 仿真参数的设置和优化

仿真参数对仿真精度和性能有显著影响。以下是一些关键的仿真参数：

- **仿真步长：**控制仿真时间步长的值。
- **求解器：**用于计算模块方程的算法。
- **仿真终止时间：**仿真结束的时间。

优化仿真参数可以提高仿真精度和效率。以下是一些优化技巧：

- **使用自适应步长：**自动调整仿真步长以平衡精度和性能。
- **选择合适的求解器：**根据模型的复杂性和求解需求选择求解器。
- **设置合理的仿真终止时间：**避免不必要的仿真时间。

# 3.1 电路模型分析和简化

#### 3.1.1 电路拓扑结构和工作原理

AC-AC单相交流调压电路的拓扑结构如图3.1所示。电路主要由以下部分组成：

- **输入交流电源：**提供交流输入电压。
- **变压器：**用于改变交流电压的幅值。
- **可控硅（SCR）：