Matlab软件在电气工程中的应用

王玉虎

Matlab软件，在电力工程的应用实践过程中，是一种功能性强、操作简便、效率比较高仿真软件。目前已经成为相关专业领域内，使用最广泛、影响最大的软件。它可以将很多复杂而繁琐的数值计算工作，用最短的时间、最高的效率计算出来，大大降低人力计算所花费的时间。

一、Matlab软件简介

Matlab软件综合了符号计算、矩阵计算、数值计算、图形处理等很多功能，里面涵盖了很多常用的数字分析和函数计算公式，因而可以建立起完整而系统的学习模型。它可以将很多繁重的人工计算工作，在很短的时间内通过计算机的软件操作工序完成，极大地提高了实际的编程效率和正常编程所需要的时间，在解决实际的工程中所遇到的问题起到了很好的果效，而且Matlab软件特别善于解决一些数学或者工程方面的问题。Matlab 6.5、Matlab 7.0是两款目前应用过程中比较广泛的软件版本，而且随着时代的发展与计算机信息技术的加强，加之科学水平的不断进步与提高，Matlab软件的版本也在不断地提高，软件的计算功能也在不断地更新和加强。在科学研究领域与某些技术分析领域的计算工作，基本上大部分都可以由该软件来解决和完成。Matlab软件中有很多不同类型的子程序系统，为实际的程序运算预编了很多的常用的函数，并且每一个使用该软件的用户可以根据自身的个人喜好与函数了解的程度，合理选用不同的函数，并且所有的使用函数都可以直接从软件的库函数中直接调取出来。此外，Matlab软件还具有十分强大的图形的绘制功能，同样在软件内部已经预先安设了很多的不同的图形绘制软件，可以满足用户方方面面的图形绘制要求。在电气工程系统的应用过程中，该软件能够迅速建立用户个人的电力系统的数字模型，通过这个模型，用户可以直接按照的软件中的操作界面所显示的图形，准确地分析电气工程中电路的电压情况，分析电流的波形变化情况。图1为Matlab软件的操作界面：

图1 Matlab软件的操作界面

二、Matlab软件在电气工程中的应用

电气工程图在电气工程的施工过程中占据了重要的地位，只有科学精准的工程图的使用，才能更好地指导实际的电气施工，提高电气工程的施工质量。电气工程图中包括了文字、图形、符号等很多方面的进而内容，更是涉及到了电气工程中包括原理、安装、功能、接线与配电关系等的概括图。通过电气工程图中所体现的内容，可以将一些的电气元件构成的方法与原理等充分地表现出来。Matlab软件就是的绘制电企工程图的一种重要的工具，用户可以通过软件操作来调整和设计相关的电气线路，将最终的电气工程图设计出来，供施工人员按照图纸进行维护、施工和管理工作的开展。不同水平的電气工程人员，即便是通过同样的一款Matlab软件操作，所设计出来的作品也会存在很大的差异。通常情况下，用户都是将自己专业的设计思路融入到实际的软件操作过程中的每个环节。

Matlab软件最突出的特点就是仿真性能强，从某种程度上也可以说这是一款被电气工程应用的烂熟的一款软件了。通过这个软件可以很好地实现一些理论上的假设，并在实际的施工过程中接受的实践的检验。晶闸管是半控型的电气元件，因而利用软件进行数字建模的过程中，将触发角定为60，还要将a相晶闸管Thy ristor1中的触发脉冲去掉，不改变其他相出发脉冲参数，阻感负载在稳定的情况，其电流可以被作为一条直线，所以我们可以从波形角度分析，c相晶闸管经过导通以后，到b相晶闸管Thy ristor2也被导通，这个过程中会形成一种c相负载波形，整个过程中构成了一个完整的电路回路，输出电压是c相电压。电压的连续性会随着电感大小的不同而有所不同，电感小的情况下，它的实际存储能量就小，所以如果在下一个脉冲的到来以前可以将其内部的所有能源释放，那么在管子闭合以后，当再次被触发导通时就会处零电压。此时我们通过调解电感的方式可以实现对电压变化情况的很好了解。如果仿真的波形变化速度加快时，我们可以通过减小步长的方式降低速度，这种做法可以将每个晶闸管在每个时刻的变化值、电流流过瞬间值、负载电压值加以测定，以更好地了解其实际的变化情况。应用仿真软件，不但可以对电路的频率稳定状态进行了解，而且还能真切地观察到电路从初始状态开始，一直到最终的稳定状态，整个完整的状态都能够被很好地体现出来。利用软件，可以从所反映出来的波形变化过程中分析出整个电路存在的电感，从而更好地采取措施保持电压的稳定。电气元件也是一个过渡的过程，虽然在实际的电阻负载中并没有可以进行储能的电气元件。Matlab软件在整个数字建模和操作过程中都非常容易掌握，只要的具备电气工程专业相关的专业基础知识背景，每个人对它的操作都可以很好地进行。

三、结语

Matlab仿真软件在电气工程中的应用非常普遍，它方便、准确的数值分析特点，大大提高电气工程中的问题解决能力。这款软件目前不但被广泛应用于高校电气工程学科的课堂教学上，同样也在在电气工程领域的发展过程中扮演了重要的角色，在很大程度上促进了电气工程的快速发展与进步。

（作者单位：北京交通大学海滨学院）