Simulink中搭建好仿真后,怎么从仿真中采集注入了小扰动的结果,并利用扫频法画出考虑频率耦合的序阻抗bode图?
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如何用matlab扫频法测考虑频率耦合的并网逆变器的序阻抗
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1. 采集仿真结果 在Simulink中,可以通过添加Scopes、To Workspace等工具来采集仿真结果。其中,To Workspace工具可以将仿真结果保存成Matlab变量,方便后续处理。具体操作如下: 1) 在模型中添加To Workspace工具,可在Simulink库中搜索该工具并拖入编辑器中。 2) 右键点击To Workspace工具,在弹出的菜单中选择“参数”,设置“Save format”为“Array”,即将仿真结果保存为矩阵。 3) 在仿真前,需要在Matlab工作空间中创建一个变量,并将其作为保存变量的名称填入To Workspace工具的“Variable name”中。仿真结束后,该变量中即为仿真结果数据。- 利用扫频法画出考虑频率耦合的序阻抗bode图 根据序阻抗的定义,可以将其表达为频率响应函数的归一化形式: $Z_{012}(s)=\frac{Z_1(s)}{Z_0(s)}$ 其中,$Z_1(s)$和$Z_0(s)$分别表示正序和零序阻抗。根据定义,序阻抗Bode图要分别绘制正序和零序阻抗的Bode图,并做差得到序阻抗的Bode图。具体操作如下: 1) 在Simulink中,添加Sine Wave工具,作为扫频法的信号源,设置其频率为一定范围内的连续值,例如0~10kHz,步长为10Hz。 2) 将Sine Wave工具的信号分别输入到模型中正序和零序系统的输入端。仿真得到正序和零序系统在频率响应范围内的幅频/相频数据。 3) 利用Matlab绘制正序和零序阻抗的Bode图,分别对应着系统的“Input->Output”传递函数的幅频和相频曲线。 4) 将正序和零序阻抗的Bode图进行差分,得到序阻抗的幅频和相频曲线。 下面是一份示例代码:
% 读取仿真数据 load('sim_data.mat'); % 假设保存数据的变量名为sim_data freq_range = sim_data.freq_range; % 频率范围 z012 = sim_data.z012; % 序阻抗数据,每一行分别表示频率、正序幅值、正序相位、零序幅值、零序相位 % 绘制正序阻抗幅频曲线 figure(1); semilogx(freq_range, 20*log10(z012(:, 2)), 'b'); % 正序幅值曲线 xlabel('Frequency (Hz)'); ylabel('Magnitude (dB)'); title('Positive Sequence Impedance Bode Plot'); % 绘制零序阻抗幅频曲线 figure(2); semilogx(freq_range, 20*log10(z012(:, 4)), 'r'); % 零序幅值曲线 xlabel('Frequency (Hz)'); ylabel('Magnitude (dB)'); title('Zero Sequence Impedance Bode Plot'); % 计算序阻抗幅相曲线 z012_diff = z012(:, 2:5) * [1, 0, -1, 0; 0, 1, 0, -1]'; % 计算正序-零序得到序阻抗 z012_diff_db = 20*log10(z012_diff(:, 1)); % 序阻抗幅值 z012_diff_phase = z012_diff(:, 2); % 序阻抗相位 % 绘制序阻抗幅相曲线 figure(3); subplot(2,1,1); semilogx(freq_range, z012_diff_db, 'b'); xlabel('Frequency (Hz)'); ylabel('Magnitude (dB)'); title('Sequence Impedance Bode Plot (Magnitude)'); subplot(2,1,2); semilogx(freq_range, z012_diff_phase, 'r'); xlabel('Frequency (Hz)'); ylabel('Phase (Degree)'); title('Sequence Impedance Bode Plot (Phase)');
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