simulink继电保护仿真实例

继电保护数字仿真实验

一．线路距离保护数字仿真实验

1. 实验预习

电力系统线路距离保护的工作原理，接地距离保护与相间距离保护的区别，距离保护的整定。 2. 实验目的

仿真电力系统线路故障和距离保护动作。 3. 实验步骤

（1） 将dist_protection拷到电脑，进入PSCAD界面; （2） 打开dist_protection;

（3） 认识各个模块作用，双击文件界面的module’dist_relay1’（图1，将鼠标置于

module上，自动显示名字；或者图2，在workspace中找到该模块定义，双击进入模块），找到接地距离保护和相间距离保护部分；

图1

图2

（4） 学习控制元件（开关Two State Switch，拨盘Rotary switch等与control panel 的

对应关系），以Rotary switch与control panel 的对应关系为例。 a. 找到Rotary switch，图3

图3

b. 找到Control Panel, 图4

图4

c. 将Control Panel 粘贴到文件界面上；

d. 在Rotary switch ‘Fault Type’上点右键，如图5，选择Add as Contr

MAXWELL 3D 12.0

BASIC EXERCISES

1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真

平板电容器模型描述：

上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体） 介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质） 激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。 要求计算该电容器的电容值

1.建模（Model）

Project > Insert Maxwell 3D Design

File>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”）

选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic 创建下极板六面体

Draw > Box（创建下极板六面体） 下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2） 将六面体重命名为DownPlate

Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor） 创建上极板六面体

Draw > Box（创建下极板六面体） 上

西安邮电学院

《Matlab》 实验报告

（四）

2011- 2012 学年第 1 学期

专业： 班级： 学号： 姓名：

自动化 自动0903

2011 年 11 月 10 日

第四次SIMULINK仿真实验

一、实验目的

1.熟悉Simulink的操作环境并掌握绘制系统模型的方法。 2.掌握Simulink中子系统模块的建立与封装技术。

3.对简单系统所给出的数学模型能转化为系统仿真模型并进行仿真分析。

二、实验设备及条件

计算机一台（带有MATLAB6.5以上的软件环境）。

三、实验内容

1.建立下图5-1所示的Simulink仿真模型并进行仿真，改变Gain模块的增益，观察Scope显示波形的变化。

图5-1 正弦波产生及观测模型

2．利用simulink仿真来实现摄氏温度到华氏温度的转化：Tf?范围在-10℃～100℃），参考模型为图5-2。

95Tc?32（Tc

图5-2 摄氏温度到华氏温度的转化的参考模型

3．利用Simulink仿真下列曲线，取??2?。

x(?t)?sin?t?13sin3?t?15sin5?t?17sin7?t?19sin9?t。

仿真参考模型如下图5-3，Sine

OptiSystem 仿真软件实例

OptiSystem 仿真实例

目 录

1 光发送机（Optical Transmitters）设计 1.1 光发送机简介

1.2 光发送机设计模型案例：铌酸锂（LiNbO3）型Mach-Zehnder调制器的啁啾（Chirp）

分析

2 光接收机（Optical Receivers）设计 2.1 光接收机简介

2.2 光接收机设计模型案例：PIN光电二极管的噪声分析

3 光纤（Optical Fiber）系统设计 3.1 光纤简介

3.2 光纤设计模型案例：自相位调制（SPM）导致脉冲展宽分析

4 光放大器（Optical Amplifiers）设计 4.1 光放大器简介

4.2 光放大器设计模型案例：EDFA的增益优化

5 光波分复用系统（WDM Systems）设计 5.1 光波分复用系统简介

5.2 光波分复用系统使用OptiSystem设计模型案例：阵列波导光栅波分复用器（AWG ）

的设计分析

6 光波系统（Lightwave Systems）设计 6.1 光波系统简介

6.2 光波系统使用OptiSystem设计模型案例：40G单模光纤的单信道传输系统设计

7 色散补偿（Disp

MAXWELL 3D 12.0

BASIC EXERCISES

1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真

平板电容器模型描述：

上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体） 介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质） 激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。 要求计算该电容器的电容值

1.建模（Model）

Project > Insert Maxwell 3D Design

File>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”）

选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic 创建下极板六面体

Draw > Box（创建下极板六面体） 下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2） 将六面体重命名为DownPlate

Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor） 创建上极板六面体

Draw > Box（创建下极板六面体） 上

OptiSystem 仿真软件实例

OptiSystem 仿真实例

目 录

1 光发送机（Optical Transmitters）设计 1.1 光发送机简介

1.2 光发送机设计模型案例：铌酸锂（LiNbO3）型Mach-Zehnder调制器的啁啾（Chirp）

分析

2 光接收机（Optical Receivers）设计 2.1 光接收机简介

2.2 光接收机设计模型案例：PIN光电二极管的噪声分析

3 光纤（Optical Fiber）系统设计 3.1 光纤简介

3.2 光纤设计模型案例：自相位调制（SPM）导致脉冲展宽分析

4 光放大器（Optical Amplifiers）设计 4.1 光放大器简介

4.2 光放大器设计模型案例：EDFA的增益优化

5 光波分复用系统（WDM Systems）设计 5.1 光波分复用系统简介

5.2 光波分复用系统使用OptiSystem设计模型案例：阵列波导光栅波分复用器（AWG ）

的设计分析

6 光波系统（Lightwave Systems）设计 6.1 光波系统简介

6.2 光波系统使用OptiSystem设计模型案例：40G单模光纤的单信道传输系统设计

7 色散补偿（Disp

OptiSystem 仿真软件实例

OptiSystem 仿真实例

目 录

1 光发送机（Optical Transmitters）设计 1.1 光发送机简介

1.2 光发送机设计模型案例：铌酸锂（LiNbO3）型Mach-Zehnder调制器的啁啾（Chirp）

分析

2 光接收机（Optical Receivers）设计 2.1 光接收机简介

2.2 光接收机设计模型案例：PIN光电二极管的噪声分析

3 光纤（Optical Fiber）系统设计 3.1 光纤简介

3.2 光纤设计模型案例：自相位调制（SPM）导致脉冲展宽分析

4 光放大器（Optical Amplifiers）设计 4.1 光放大器简介

4.2 光放大器设计模型案例：EDFA的增益优化

5 光波分复用系统（WDM Systems）设计 5.1 光波分复用系统简介

5.2 光波分复用系统使用OptiSystem设计模型案例：阵列波导光栅波分复用器（AWG ）

的设计分析

6 光波系统（Lightwave Systems）设计 6.1 光波系统简介

6.2 光波系统使用OptiSystem设计模型案例：40G单模光纤的单信道传输系统设计

7 色散补偿（Dispe

1. 联合仿真环境设置：

软件环境：AMESimR10 VC++6.0 MATLAB/Simulink2010a

1.将VC++中的\文件从Microsoft Visual C++目录（通常是. \\Microsoft Visual Studio\\VC98\\Bin中）拷贝至AMESim目录下。 2.环境变量确认：

1) 选择“控制面板－系统”或者在“我的电脑”图标上点右键，选择“属性”； 在弹

出的“系统属性”窗口中选择“高级”页，选择“环境变量”；

2) 在弹出的“环境变量”窗口中找到系统变量“AME”，它的值就是你所安装AMESim

的路径，选中改环境变量；比如AMESim10安装目录（即AMESim10安装文件的存储目录）是：C:\\AMESim\\v1000（D:\\AMESim就是错误的），那么“AME”的值就是 C:\\AMESim\\v1000, 点击“确认”按键，该变量就会加到系统中；

3) 按上述步骤设置系统变量“MATLAB”，该值为MATLAB文件所安装的路径，例如

Matlab 2010a按照文件的存储路径为： D:\\Program Files\\MATLAB\\R

1. 联合仿真环境设置：

软件环境：AMESimR10 VC++6.0 MATLAB/Simulink2010a

1.将VC++中的\文件从Microsoft Visual C++目录（通常是. \\Microsoft Visual Studio\\VC98\\Bin中）拷贝至AMESim目录下。 2.环境变量确认：

1) 选择“控制面板－系统”或者在“我的电脑”图标上点右键，选择“属性”； 在弹

出的“系统属性”窗口中选择“高级”页，选择“环境变量”；

2) 在弹出的“环境变量”窗口中找到系统变量“AME”，它的值就是你所安装AMESim

的路径，选中改环境变量；比如AMESim10安装目录（即AMESim10安装文件的存储目录）是：C:\\AMESim\\v1000（D:\\AMESim就是错误的），那么“AME”的值就是 C:\\AMESim\\v1000, 点击“确认”按键，该变量就会加到系统中；

3) 按上述步骤设置系统变量“MATLAB”，该值为MATLAB文件所安装的路径，例如

Matlab 2010a按照文件的存储路径为： D:\\Program Files\\MATLAB\\R

准滑动模态控制

2.8.1准滑动模态控制

在滑动模态控制系统中，如果控制结构的切换具有理想的开关特性，则能在切换面上形成理想的滑动模态，这是一种光滑的运动，渐进趋近于原点。但在实际工程中，由于存在时间上的延迟和空间上的滞后等原因，使得滑动模态呈抖振形式，在光滑的滑动上叠加了抖振。理想的滑动模态是不存在的，现实中的滑动模态控制均伴随有抖振，抖振问题是影响滑动模态看控制广泛应用的主要障碍。

所谓准滑动模态，是指系统的运动轨迹被限制在理想滑动模态的某一?领域内的模态。从相轨迹方面来说，具有理想滑动模态的控制是使一定范围内的状态点均被吸引至切换面。而准滑动模态控制则是使一定范围内的状态点均被吸引至切换面的某一?领域内，通常称此?领域为滑动模态切换面的边界层。

在边界层内，准滑动模态不要求满足滑动模态的存在条件，因此准滑动模态不要求在切换面上进行控制结构的切换。它可以在边界层上进行结构变换的控制系统，也可以根本不进行结构变换的连续状态反馈控制系统。准滑动模态控制在实现上的这种差别，使它从根本上避免或削弱了抖振，从而在实际中得到了广泛的应用。

在连续系统中，常用的准滑动模态控制有以下两种方法： （1） 用饱和函数sat(s)代替理想滑动模态中的符号