基于Matlab GUI的整流电路仿真

1.3 模型参数设置
双击仿真模型中的各个模块弹出参数设置对话框，就可进行参数设置。在整流电路中，改变晶闸管触发角a，输出直流电压和电流的大小就得到改变。因此触发角a 的设置是电路参数中的重要一项。晶闸管的触发采用脉冲触发器(Pulse Generator)产生，脉冲发生器的脉冲周期Td必须和交流电源u2同步，晶闸管的控制角a以脉冲的延迟时间t来表示，t=aTd/360 °。其中，Td=1/f，f为交流电源频率。仿真算法选择ODE23TB算法，当电路带阻感性负载时，应保证触发脉冲具有足够的宽度。
2 整流电路GUI界面开发
整流电路仿真模型参数的选择十分关键，它直接影响到仿真结果和仿真质量，从而进一步影响到整流电路的设计。为了满足整流电路更高的性能指标，在仿真过程中，就需要不断地修改和设置参数而*费大量时间。
另外，还需要反复地打开示波器察看仿真结果，不仅过程繁琐，且效率很低。因此，本文借助Matlab GUI建立了一个整流电路仿真界面，通过此界面，用户可以很方便地在中文名称环境下来设置参数，选择模型等，仿真结果也会直接在界面上显示出来，不仅方便快捷，且大大提高了仿真效率。
2.1 Matlab GUI的实现方法
Matlab可视化界面的设计方法一般有2种：一是直接通过Matlab的脚本文件来实现GUI；另一种是通过Matlab图形用户界面开发环境 GUIDE来实现图形界面。Matlab软件GUIDE为用户提供了一个方便高效的集成环境，所有GUI支持的用户控件都集成在这个环境中，并提供界面外观、属性和行为响应方式的设置方法。一般而言，由于界面中的控件对象属性、行为，既可以在界面中实现，也可以在生成的M文件中用m语言代码在相应的代码段中实现。因此，使用第2种方法实现图形用户界面虽然会给编程人员在修改和重新编辑界面时带来一定的麻烦，但是，其设计过程较为直观、简单，开发周期短。在此，采用第2种方法来实现整流电路的仿真界面。
2.2 仿真界面的开发
整流电路仿真界面由选择界面和主界面两部分组成，选择界面如图3所示。在选择界面中，把整流电路分为单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路和带容性负载的三相不可控桥式整流电路3种。每种电路有相应的电路说明，点击“电路说明”会弹出该电路的工作原理、特性等内容，点击每种电路后的“进入”按钮，即可进入相应电路的主界面。为了保持界面风格的一致性，三类整流电路的主界面设计相似，如点击单相桥式全控整流电路的“电路说明”，弹出其电路说明图如图4 所示，单击“进入”，弹出其主界面图如图5所示。
电路仿真的主界面分为电路原理图显示区、参数设置区、波形显示区、功能按钮区以及相应的菜单区。