電機與電力拖動實驗的計算機仿真_圖文

1、2007年第6期LABORATORY SCIENCE2007年12月出版電機與電力拖動實驗的計算機仿真張健(天津大學自動化學院天津300072摘要:利用MATLAB中的SIMULINK對電力拖動實驗進行了仿真,建立直流他勵電動機和交流異步電動機的仿真模型,觀察電動機在各種狀態(tài)下的機械特性曲線;將仿真軟件的教學與實際電機實驗相結(jié)合,為學習電機與電力拖動課程提供更多的方法。關(guān)鍵詞:仿真;MATLAB/SIMULINK;機械特性“電機及電力拖動”是自動化專業(yè)的一門重要課程,隨著科學技術(shù)的不斷進步和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的實驗教學觀念和實驗教學方法已不能適應客觀要求。實驗仿真系統(tǒng)的勢在必行。如果將這

2、種傳統(tǒng)教學模式換成豐富多彩的MATLABGUI,融入到實驗課之中,將會提高學生的學習興趣,降低本課程學習的入門難度,從而達到事半功倍的效果。1.MATLAB、Simulink基本操作MATLAB是一套高性能的數(shù)值計算和可視化軟件,它集數(shù)值分析、矩陣運算、信號處理和圖形顯示于一體,其強大的擴展功能為各個領(lǐng)域的應用提供了基礎(chǔ)。MATLAB是一種優(yōu)秀的仿真環(huán)境和語言,其內(nèi)含的Simulink和SimPower Systerms已經(jīng)成為研究和分析電機運動控制系統(tǒng)的重要工具。Simulink是MATLAB的一個分支產(chǎn)品,主要用來實現(xiàn)對工程問題的模型化和動態(tài)仿真。在世界范圍內(nèi)模型化浪潮的背景下,Simul

3、ink恰恰體現(xiàn)了模塊化設(shè)計和系統(tǒng)及仿真的具體思想,該仿真實驗主要是在simulink環(huán)境下的仿真實驗。Simulink本身包含sources、sinks、Discrete、math、Nonlinear和continuous等模塊庫。實驗主要應用模塊庫中直流電機模塊、交流電機模塊,電源模塊等搭建電路,進行仿真試驗。研究直流他勵電機的機械特性和三相交流異步電動機的機械特性。其仿真結(jié)果使用示波器顯示各量的變化以及進行機械特性圖的繪制。+matlab的啟動界面如圖1所示,點擊matlab左上方快捷鍵就可以進入simulink程序界面(在界面一94圖1matlab啟動界面右側(cè)的Command Windo

4、w中輸入simulink命令回車或者在Launch Pad窗口中點擊simulink子菜單中Library Browser都可以進入simulink程序界面如圖2所示。圖2simulink程序界面 在simulink程序界面中點擊FileNewMod.2007年第6期:賽驗室科學2007年12月出版el(快捷鍵Ctrl+n,就可以新建一個空白的模型編輯窗口,然后從模塊庫窗口中選擇合適的元件。在模塊編輯窗口中搭建出要仿真的系統(tǒng)的整個模型(只需將所選模塊庫中的模塊拖人模塊編輯窗口即可進行電路搭建。整個電路搭建完畢,各參數(shù)設(shè)定后,點擊Start Simulation就可進行運行仿真電路。通過示波器顯

5、示實驗波形。3.仿真方法及步驟在新建的模塊編輯窗口中空白處點擊右鍵,選擇Simulink Parameters后,Simulink就可以顯示出Simulink Parameters對話框,如圖3所示:圖5直流他勵電動機的固有特性仿真曲線異步電機的參數(shù)設(shè)置對話框如圖6所示。在對話框中第一項是轉(zhuǎn)子類型的選擇,其中有繞線轉(zhuǎn)子(Wound和籠型(Squirrelcage兩種可選。第二項是參考坐標系,其中有旋轉(zhuǎn)坐標系(Rotor,Park變換、靜止坐標系(Stationary和同步旋轉(zhuǎn)坐標系(Synchronous三種可選擇。其他參數(shù)的設(shè)置可以根據(jù)提框上的標注設(shè)置相應的內(nèi)容。圖3仿真參數(shù)設(shè)置對話框其中s

6、olver選項頁可設(shè)置仿真開始和終止時間;選擇算法并指定相關(guān)參數(shù)的一些選項。仿真參數(shù)設(shè)置好后.單擊ok按鈕使參數(shù)應用到模型中,這樣就為仿真做好了準備。通過StartSimulation命令就可以開始仿真了。注意:開始仿真前模型窗口必須處于激活狀態(tài)。選擇Stop Simulation命令可終止仿真。例如:直流他勵電動機的固有狀態(tài)模塊如圖4所示;直流他勵電動機的固有特性仿真曲線如圖5所示。圖4直流他勵電動機的固有狀態(tài)模塊圖圖6異步電機的參數(shù)設(shè)置對話框交流電機固有特性仿真電路如圖7所示,交流電動機的固有特性仿真曲線如圖8所示。4.結(jié)束語本文介紹的主要工作是在MATLAB軟件中的Power Syste

7、m Blockset工具箱中選取電機模型,建立起電機與電力拖動教學實驗中直流電動機與 一95兩2007年第6期LABORATORY SC I E N C E 20076LABORATORY SCIENCE(圓年第期2007年12月出版抗HIFl amRNA錘頭狀核酶的計算機設(shè)計岳軍金玉(徐州醫(yī)學院生物化學與分子生物學研究中心、附屬醫(yī)院檢驗科江蘇徐州221002摘要:設(shè)計一個抗缺氧誘導因子一1(HIF一10tmRNA的錘頭狀核酶為構(gòu)建它的基因表達載體選擇靶點,以便用于腫瘤的基因治療。從GenBank尋找缺氧誘導因子一10tmRNA的全序列,用RNA結(jié)構(gòu)分析軟件預測HIFlotmRNA的二級結(jié)構(gòu)并

8、選擇合適的核酶作用靶點,從而設(shè)計相應的錘頭狀核酶。HIF一10tmRNA的577位含有GUC三聯(lián)體,可以作為核酶的切割靶點,設(shè)計的核酶包括22nt的催化活性中心和16nt的側(cè)翼序列。計算機輔助預測證明此位點為合適的靶點,用BasicLocal Alignment SearchTool(BLAST篩選以確定的靶點序列的唯一性。成功設(shè)計抗HIF一10tmRNA錘頭狀核酶基因表達載體,為進一步運用核酶切割HIF一10tmRNA基因來抑制腫瘤生長鋪平了道路。關(guān)鍵詞:錘頭狀核酶;缺氧誘導因子一lot;基因治療缺氧誘導因子一l(HypoxiainducibleFactor1,HIF一1是bHLHPAS家族

9、的成員,由0【和B 兩個亞單位組成的異源二聚體蛋白J。其中,缺氧誘導因子10【(HIFlet的水平?jīng)Q定了形成二聚體及與DNA結(jié)合的水平和轉(zhuǎn)錄活性,隨著細胞氧濃度的下降,HIFlet表達水平呈指數(shù)增加。當作為轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的HIF一10【被激活后,可轉(zhuǎn)錄調(diào)控下游多種基因,通過這些基因的蛋白產(chǎn)物調(diào)節(jié)血管生成、能量代謝、紅細胞生成、細胞增殖和存活、血管重塑以及血管舒縮反應,從而使缺氧的組織細胞保持氧穩(wěn)態(tài)以耐受缺氧狀態(tài)。此外,某些抑癌基因(P53,VHL能降解HIFlet,降低其活性;癌基因(IGF一1,2能誘導HIF一10【表達。研究證明,HIFlet在腫瘤的生長、浸潤和轉(zhuǎn)移、治療等方面都有重要的意義

10、舊J。因此,專一性抑制HIF一1儀的表達很可能成為抑制腫瘤生長的一個新靶點。最近也見有報道將HIF一1僅作為靶點的,他們采用磷酸肌醇一3激酶K阻斷劑LY29400Z處理人前列腺癌細胞,發(fā)現(xiàn)能抑制由生長因子介導的HIF l僅的表達,用蛋白激酶K阻斷劑CCN一01體外弋-6電女女女女七女電七電-4七弋電七電女女弋弋電電七電女電七七電女弋弋弋弋電七電電弋弋弋-6弋 圖7交流電機固有特性仿真電路交流電動機的仿真模型,在Simulink環(huán)境中下完成對電機各種狀態(tài)的設(shè)計和運行。與原有實驗相比此方法具有直觀、方便、高效等優(yōu)點,更具安全性和經(jīng)濟性,對于學習電機與電力拖動課程及其實驗具有很大幫助。(收稿日期:2

11、007,03,19一96一圖8交流異步電動機固有機械特性曲線參考文獻:1周淵深.交流調(diào)速系統(tǒng)與MATLAB仿真M.北京.中國電力出版社.2李寧、陳桂.運動控制系統(tǒng)M.北京.高等教育出版社.作者簡介:張健(1954一,男,本科,在天津大學自動化學院實驗中心工作。 電機與電力拖動實驗的計算機仿真作者:張健, ZHANG Jian作者單位:天津大學自動化學院,天津,300072刊名:實驗室科學英文刊名:LABORATORY SCIENCE年,卷(期:2007,(6引用次數(shù):0次參考文獻(2條1.周淵深交流調(diào)速系統(tǒng)與MATLAB仿真相似文獻(10條介紹了基于MATLAB/Simulink和LabVIE

12、W的發(fā)動機軟件仿真方法;闡述了利用LabVIEW SIT(sim-ulation toolkit interface進行發(fā)動機軟仿真的原理;給出了發(fā)動機軟仿真的具體實現(xiàn)過程,最后將該方法實現(xiàn)的仿真結(jié)果與MATLAB/Simulink中的仿真結(jié)果進行分析比較.實驗表明,前者仿真人機界面較好、操作較為方便、仿真效果較為直觀明顯,并在發(fā)動機在環(huán)仿真方面有較好的應用.2.期刊論文基于Matlab/Simulink(Stateflow的模/數(shù)混合信號系統(tǒng)的精準行為模擬-電子器件2009,32(5詳細且完整地介紹了在Matlab/Simulink(Stateflow環(huán)境中對模/數(shù)混合信號系統(tǒng)的精準行為模擬

13、及仿真.利用雙斜率模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(Dual-slope ADC作為模擬對象,在分析了轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)、工作原理、系統(tǒng)中重要的非理想性(例如運放及比較器的輸入?yún)⒖荚胍艏半妷浩频纫约八鼈儗ο到y(tǒng)的工作性能的影響的基礎(chǔ)上,設(shè)計實現(xiàn)了系統(tǒng)的Matlab/Simulink(Stateflow行為模型并對其進行了仿真驗證.MATLAB/Simulink的取苗機械臂運動軌跡仿真-中國制造業(yè)信息化2009,38(15根據(jù)取苗機械臂的結(jié)構(gòu)和特定的工作要求,用MATLAB/Simulink模塊建立機械臂仿真模型,驗證機械臂的路徑和位姿規(guī)劃.仿真結(jié)果表明路徑規(guī)劃以及機械臂在特定點的位姿符合取苗要求.通過某型號巡航式靶彈的

14、彈道設(shè)計與仿真,著重說明利用MATLAB/Simulink仿真彈道的方法,并給出了相應的仿真結(jié)果。Matlab/Simulink電力系統(tǒng)仿真工具箱的拓展-電力系統(tǒng)保護與控制2009,37(20在Matlab/Simulink環(huán)境下,建立直流鍋爐機組蒸汽壓力模型,并通過擾動實驗對該模型進行驗證,然后采用Simulink軟件包中的模塊封裝技術(shù)將其封裝成一個子系統(tǒng)模塊,最后將其添加到SimpowerSystem模塊庫中以此來補充電力系統(tǒng)工具箱中所缺乏的鍋爐模塊,從而使SimpowerSystem模塊庫更加完善.7.期刊論文鄒麗娟基于Matlab/Simulink的測量雷達伺服系統(tǒng)的仿真方法-現(xiàn)代雷達

15、2004,26(8精密測量雷達伺服系統(tǒng),通常含有典型的3個閉環(huán)反饋控制回路,且具有高測量精度與高動態(tài)性能要求的特點.文中基于具有輔助設(shè)計及強大仿真功能的Matlab/Simulink軟件工具,針對該類伺服系統(tǒng)具有多回路設(shè)計,多參數(shù)調(diào)整及復雜控制算法的要求,結(jié)合具體的工程實例,進行動態(tài)建模和仿真,得到了系統(tǒng)的動態(tài)響應結(jié)果,驗證了仿真實驗的準確性.該仿真方法有利于對伺服系統(tǒng)進行綜合性能分析,優(yōu)化設(shè)計流程,縮短研制周期,降低研制成本,對系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試、驗證起到很好的作用.為了在設(shè)計初期能得到導彈的可能飛行彈道和飛行特性,采用MATLAB/Simulink 軟件建立了系統(tǒng)的仿真模型并進行仿真計算,給出了相應的仿真結(jié)果及其分析,為其它系統(tǒng)的設(shè)計提供了依據(jù)和參考.此種仿真方法比傳統(tǒng)編程語言仿真周期短,使動態(tài)系統(tǒng)的仿真變得容易且直觀.闡述了MATLAB/Simulink的主要特點,設(shè)計了基于MATLAB/Simulink的捷聯(lián)慣性導航仿真模