电机与电力拖动实验的计算机仿真_图文

1、2007年第6期LABORATORY SCIENCE2007年12月出版电机与电力拖动实验的计算机仿真张健(天津大学自动化学院天津300072摘要:利用MATLAB中的SIMULINK对电力拖动实验进行了仿真,建立直流他励电动机和交流异步电动机的仿真模型,观察电动机在各种状态下的机械特性曲线;将仿真软件的教学与实际电机实验相结合,为学习电机与电力拖动课程提供更多的方法。关键词:仿真;MATLAB/SIMULINK;机械特性“电机及电力拖动”是自动化专业的一门重要课程,随着科学技术的不断进步和信息技术的飞速发展,传统的实验教学观念和实验教学方法已不能适应客观要求。实验仿真系统的势在必行。如果将这

2、种传统教学模式换成丰富多彩的MATLABGUI,融入到实验课之中,将会提高学生的学习兴趣,降低本课程学习的入门难度,从而达到事半功倍的效果。1.MATLAB、Simulink基本操作MATLAB是一套高性能的数值计算和可视化软件,它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,其强大的扩展功能为各个领域的应用提供了基础。MATLAB是一种优秀的仿真环境和语言,其内含的Simulink和SimPower Systerms已经成为研究和分析电机运动控制系统的重要工具。Simulink是MATLAB的一个分支产品,主要用来实现对工程问题的模型化和动态仿真。在世界范围内模型化浪潮的背景下,Simul

3、ink恰恰体现了模块化设计和系统及仿真的具体思想,该仿真实验主要是在simulink环境下的仿真实验。Simulink本身包含sources、sinks、Discrete、math、Nonlinear和continuous等模块库。实验主要应用模块库中直流电机模块、交流电机模块,电源模块等搭建电路,进行仿真试验。研究直流他励电机的机械特性和三相交流异步电动机的机械特性。其仿真结果使用示波器显示各量的变化以及进行机械特性图的绘制。+matlab的启动界面如图1所示,点击matlab左上方快捷键就可以进入simulink程序界面(在界面一94图1matlab启动界面右侧的Command Windo

4、w中输入simulink命令回车或者在Launch Pad窗口中点击simulink子菜单中Library Browser都可以进入simulink程序界面如图2所示。图2simulink程序界面 在simulink程序界面中点击FileNewMod.2007年第6期:赛验室科学2007年12月出版el(快捷键Ctrl+n,就可以新建一个空白的模型编辑窗口,然后从模块库窗口中选择合适的元件。在模块编辑窗口中搭建出要仿真的系统的整个模型(只需将所选模块库中的模块拖人模块编辑窗口即可进行电路搭建。整个电路搭建完毕,各参数设定后,点击Start Simulation就可进行运行仿真电路。通过示波器显

5、示实验波形。3.仿真方法及步骤在新建的模块编辑窗口中空白处点击右键,选择Simulink Parameters后,Simulink就可以显示出Simulink Parameters对话框,如图3所示:图5直流他励电动机的固有特性仿真曲线异步电机的参数设置对话框如图6所示。在对话框中第一项是转子类型的选择,其中有绕线转子(Wound和笼型(Squirrelcage两种可选。第二项是参考坐标系,其中有旋转坐标系(Rotor,Park变换、静止坐标系(Stationary和同步旋转坐标系(Synchronous三种可选择。其他参数的设置可以根据提框上的标注设置相应的内容。图3仿真参数设置对话框其中s

6、olver选项页可设置仿真开始和终止时间;选择算法并指定相关参数的一些选项。仿真参数设置好后.单击ok按钮使参数应用到模型中,这样就为仿真做好了准备。通过StartSimulation命令就可以开始仿真了。注意:开始仿真前模型窗口必须处于激活状态。选择Stop Simulation命令可终止仿真。例如:直流他励电动机的固有状态模块如图4所示;直流他励电动机的固有特性仿真曲线如图5所示。图4直流他励电动机的固有状态模块图图6异步电机的参数设置对话框交流电机固有特性仿真电路如图7所示,交流电动机的固有特性仿真曲线如图8所示。4.结束语本文介绍的主要工作是在MATLAB软件中的Power Syste

7、m Blockset工具箱中选取电机模型,建立起电机与电力拖动教学实验中直流电动机与 一95两2007年第6期LABORATORY SC I E N C E 20076LABORATORY SCIENCE(圆年第期2007年12月出版抗HIFl amRNA锤头状核酶的计算机设计岳军金玉(徐州医学院生物化学与分子生物学研究中心、附属医院检验科江苏徐州221002摘要:设计一个抗缺氧诱导因子一1(HIF一10tmRNA的锤头状核酶为构建它的基因表达载体选择靶点,以便用于肿瘤的基因治疗。从GenBank寻找缺氧诱导因子一10tmRNA的全序列,用RNA结构分析软件预测HIFlotmRNA的二级结构并

8、选择合适的核酶作用靶点,从而设计相应的锤头状核酶。HIF一10tmRNA的577位含有GUC三联体,可以作为核酶的切割靶点,设计的核酶包括22nt的催化活性中心和16nt的侧翼序列。计算机辅助预测证明此位点为合适的靶点,用BasicLocal Alignment SearchTool(BLAST筛选以确定的靶点序列的唯一性。成功设计抗HIF一10tmRNA锤头状核酶基因表达载体,为进一步运用核酶切割HIF一10tmRNA基因来抑制肿瘤生长铺平了道路。关键词:锤头状核酶;缺氧诱导因子一lot;基因治疗缺氧诱导因子一l(HypoxiainducibleFactor1,HIF一1是bHLHPAS家族

9、的成员,由0【和B 两个亚单位组成的异源二聚体蛋白J。其中,缺氧诱导因子10【(HIFlet的水平决定了形成二聚体及与DNA结合的水平和转录活性,随着细胞氧浓度的下降,HIFlet表达水平呈指数增加。当作为转录调控因子的HIF一10【被激活后,可转录调控下游多种基因,通过这些基因的蛋白产物调节血管生成、能量代谢、红细胞生成、细胞增殖和存活、血管重塑以及血管舒缩反应,从而使缺氧的组织细胞保持氧稳态以耐受缺氧状态。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能诱导HIF一10【表达。研究证明,HIFlet在肿瘤的生长、浸润和转移、治疗等方面都有重要的意义

10、旧J。因此,专一性抑制HIF一1仪的表达很可能成为抑制肿瘤生长的一个新靶点。最近也见有报道将HIF一1仅作为靶点的,他们采用磷酸肌醇一3激酶K阻断剂LY29400Z处理人前列腺癌细胞,发现能抑制由生长因子介导的HIF l仅的表达,用蛋白激酶K阻断剂CCN一01体外弋-6电女女女女七女电七电-4七弋电七电女女弋弋电电七电女电七七电女弋弋弋弋电七电电弋弋弋-6弋 图7交流电机固有特性仿真电路交流电动机的仿真模型,在Simulink环境中下完成对电机各种状态的设计和运行。与原有实验相比此方法具有直观、方便、高效等优点,更具安全性和经济性,对于学习电机与电力拖动课程及其实验具有很大帮助。(收稿日期:2

11、007,03,19一96一图8交流异步电动机固有机械特性曲线参考文献:1周渊深.交流调速系统与MATLAB仿真M.北京.中国电力出版社.2李宁、陈桂.运动控制系统M.北京.高等教育出版社.作者简介:张健(1954一,男,本科,在天津大学自动化学院实验中心工作。 电机与电力拖动实验的计算机仿真作者:张健, ZHANG Jian作者单位:天津大学自动化学院,天津,300072刊名:实验室科学英文刊名:LABORATORY SCIENCE年,卷(期:2007,(6引用次数:0次参考文献(2条1.周渊深交流调速系统与MATLAB仿真相似文献(10条介绍了基于MATLAB/Simulink和LabVIE

12、W的发动机软件仿真方法;阐述了利用LabVIEW SIT(sim-ulation toolkit interface进行发动机软仿真的原理;给出了发动机软仿真的具体实现过程,最后将该方法实现的仿真结果与MATLAB/Simulink中的仿真结果进行分析比较.实验表明,前者仿真人机界面较好、操作较为方便、仿真效果较为直观明显,并在发动机在环仿真方面有较好的应用.2.期刊论文基于Matlab/Simulink(Stateflow的模/数混合信号系统的精准行为模拟-电子器件2009,32(5详细且完整地介绍了在Matlab/Simulink(Stateflow环境中对模/数混合信号系统的精准行为模拟

13、及仿真.利用双斜率模/数转换器(Dual-slope ADC作为模拟对象,在分析了转换器的结构、工作原理、系统中重要的非理想性(例如运放及比较器的输入参考噪音及电压偏移等以及它们对系统的工作性能的影响的基础上,设计实现了系统的Matlab/Simulink(Stateflow行为模型并对其进行了仿真验证.MATLAB/Simulink的取苗机械臂运动轨迹仿真-中国制造业信息化2009,38(15根据取苗机械臂的结构和特定的工作要求,用MATLAB/Simulink模块建立机械臂仿真模型,验证机械臂的路径和位姿规划.仿真结果表明路径规划以及机械臂在特定点的位姿符合取苗要求.通过某型号巡航式靶弹的

14、弹道设计与仿真,着重说明利用MATLAB/Simulink仿真弹道的方法,并给出了相应的仿真结果。Matlab/Simulink电力系统仿真工具箱的拓展-电力系统保护与控制2009,37(20在Matlab/Simulink环境下,建立直流锅炉机组蒸汽压力模型,并通过扰动实验对该模型进行验证,然后采用Simulink软件包中的模块封装技术将其封装成一个子系统模块,最后将其添加到SimpowerSystem模块库中以此来补充电力系统工具箱中所缺乏的锅炉模块,从而使SimpowerSystem模块库更加完善.7.期刊论文邹丽娟基于Matlab/Simulink的测量雷达伺服系统的仿真方法-现代雷达

15、2004,26(8精密测量雷达伺服系统,通常含有典型的3个闭环反馈控制回路,且具有高测量精度与高动态性能要求的特点.文中基于具有辅助设计及强大仿真功能的Matlab/Simulink软件工具,针对该类伺服系统具有多回路设计,多参数调整及复杂控制算法的要求,结合具体的工程实例,进行动态建模和仿真,得到了系统的动态响应结果,验证了仿真实验的准确性.该仿真方法有利于对伺服系统进行综合性能分析,优化设计流程,缩短研制周期,降低研制成本,对系统设计、调试、验证起到很好的作用.为了在设计初期能得到导弹的可能飞行弹道和飞行特性,采用MATLAB/Simulink 软件建立了系统的仿真模型并进行仿真计算,给出了相应的仿真结果及其分析,为其它系统的设计提供了依据和参考.此种仿真方法比传统编程语言仿真周期短,使动态系统的仿真变得容易且直观.阐述了MATLAB/Simulink的主要特点,设计了基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航仿真模