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对MATLAB电路仿真技术的现状与发展的探讨--第1页

对MATLAB电路仿真技术的现状与发展的

探讨

摘要：MATLAB有着强大的仿真功能，可以在电路设计时通过

仿真而得到电路分析结果。其数据精细，运行速度较快，格式兼容性

好。但目前，SimPowerSystem是基于一般电路元件的模型以及数学

模块(例如传递函数)来进行仿真的，与实际元件的参数有差别，

仿真的结果与实际电路有一定距离，其结果的参考意义主要体现在电

路的总体与系统上，对计算机的内存要求较高，仿真过程容易因存储

而溢出中断。

关键词：MATLAB建模仿真

随着计算机技术的不断发展，电路系统的计算机辅助设计越来越

得到人们的重视。传统的反复试验法已经越来越不适应时代的发展，

新型仿真软件和设计软件不断涌现。它是在设计目标要求的指导下，

通过计算机综合分析和计算，使整个电子电路系统工作在最佳状态。

在以前传统设计电子电路时，通常需要制作一块试验板来进行仿真，

整个电路设计需要经过多次反复调试，才能符合电路的设计要求。既

费力又费时，同时增加了产品的成本，而且还受到工作场所、仪器设

备等条件的限制，很多试验不能正常进行，许多设想无法实施。为了

克服上述的缺点，可以通过应用一个优秀仿真软件MALAB，对电路进

行仿真调试。

MATLAB是英文MATrixLABoratory(矩阵实验室)的缩写，是一种

集数学计算、分析、可视化、算法开发与发布于一体的软件平台。通

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过MATLAB及相关工具箱，可以在统一的平台下完成相应的科学计算

及电路的仿真工作。MATLAB是由美国MathWorks公司推出的用于数值

计算和图形处理计算系统环境，除了具备卓越的数值计算能力外，它

还提供了专业水平的符号计算、文字处理、可视化建模仿真和实时控

制等功能。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学工

程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C、

FORTRAN等语言简捷得多。MATLAB是国际公认的优秀数学应用软件之

一它一方面可以验证所设计的电路是否达到设计要求，另一方面又可

反复改变电路中的元件的参数，使整个电路的性能达到最佳状态。

电力系统动态仿真已成为电力系统研究、规划、运行、设计等各

个方面不可或缺的工具，特别是电力系统新技术的开发研究、新装置

设计、参数确定更是需要仿真来进行确认。目前常用的电力系统的仿

真软件有EMTP、NETOMAC、PSASP等。1998年Mathworks公司推出

MATLABVersion5.2，它增加的powersystemblock(PSB)是针对电

力系统而设计的仿真软件模块，它的元件模型比较多，功能也比较全

面，目前许多电力系统的研究工作已开始用它作为仿真分析软件。

MATLAB具有较强的开放性，用户可以利用它设计全新的元件(包括元

件的图形显示、所需参数、内部算法等)。2000年MATLABVersion

5.3推出，PSB得到了一定的完善。

目前，大型科学计算与仿真软件Matlab已经配备了电力系统工

具包(Simpowersystemblockset)，这使得Matlab可以用于电力电

子仿真。SimpowerSystem的仿真是基于Matlab的Simulink图形

环境，因而使用起来与PSpice一样方便。Sim