1 导言
跟着科学技能的开展，核算机软件技能在教育教育范畴发挥越来越重要的效果。核算机教育软件能够供给一个友爱的交互式人机界面，全面的展现常识内在。MATLAB言语作为一种高档矩阵言语，不光在数值核算和符号核算方面具有强壮的功用，并且在核算成果的剖析和数据可视化方面也有其他相似软件难以对抗的优势。使用MATLAB GUI，即图形用户界面，能够供给给用户一个能够便利地和核算机进行信息沟通的环境。
电力电子技能自身具有实践性、工程性和综合性的特色，并且波形剖析和实验验证环节关于实践使用特别重要。只靠手艺的绘制图不只功率不高，并且不能很好的显现出波形的动态改动。在电力电子的实践实验顶用的都是功率器材，费用高、费时，并且危险性大。在MATLAB具有专门的仿真东西和电力体系模块库。因而，怎么使用MATLAB软件的图形用户界面技能和仿真技能对电力电子技能进行仿真成了一个重要的研讨方面。
1.1 电力体系东西箱(Power System)
MATLAB的图形处理体系为用户供给了十分丰富的函数，用以将工程核算的成果可视化。MATLAB 6.1具有一个电力体系东西箱(Power System Blockset)。这是一个依据图形编程的电路仿真软件，使用时不需自己编程，只需将被仿真的电路画在作业窗口中便可进行仿真研讨，如图1。
图1 电力体系东西箱
跟着核算机运转速度的成倍进步，用图形来表明模型的主意应运而生。可视化建模的思维逐步引起人们越来越多的注重。图形方法信息表达与其它方法比较具有直观、简明的特色。用图形来表明模型，能够直观地反映出模型信息、模型的特性和信号的衔接与传递联系，便于剖析保护。
一般仿真技能在电力电子技能范畴中的使用不遍及，首要是因为功率开关元件的数学模型十分复杂，使仿真模型的树立十分困难。MATLAB电力体系东西箱为咱们供给了各种开关元件的通用模型，使用时只需设定参数即可。并且更改参数十分便利。该东西箱MATLAB中的控制体系东西箱有所不同，用户不需自己编程且不需推导体系的动态数学模型，体系建模进程更挨近实践电路规划进程，且使用便利，可信度极高。
1.2 MATLAB图形用户界面(GUI)
用户界面是用户与核算机和核算机程序的交互方法，是用户与核算机进行信息沟通的方法。用户界面设定了怎么操作核算机和使用程序。用户以某种方法激活这些图形目标(如图形窗口、菜单、控件、文本)，会引起动作或发生改动。
MATLAB为图形用户界面的规划供给了一个功用强壮的规划导游，该导游也是以图形用户界面的方法供给给用户的，从MATLAB的File菜单下挑选New GUI指令，弹出GUI控制面板规划导游。MATLAB的整个GUI规划进程如图2。
图2 GUI的规划进程
依据需求剖析，规划好控件布局，MATLAB能够直接生成.m文件。在树立控件时，首要便是编写控件的回调函数callback。对不同的事情(event)有不同类型的回调程序，每一类图形目标包含的事
件品种也不同的。回调程序编辑器能够编写每一类事情的回调程序。
一个简略的指令：窗口句柄=figure(特点1，特点值1，特点2，特点值2，…)就能够树立起一个窗口。其间特点包含该窗口的Color、InverHard copy、MenuBar、Name、NumberTitle、Position、U nits、Visible、UserData等等。在主窗体中，依照用户需求，设置了单相可控整流电路、三相可控整流电路和电动势负载可控整流电路等各项按钮。经过uincontrol(‘propertyNamel’，‘pushbuttonl’，‘propertyName2’，‘pushbutton2’，…)很简略的完成。当树立一个目标中，能够用get和set函数来改动特点值，get函数能够回来某些目标特点的当时值，set函数改动句柄图形目标特点，如：
get(handle，‘PropertyName’)
set(handle，‘PropertyName’，value)
2 电力电子技能教育仿真软件的规划与完成
2.1 仿真软件的规划
本课件选用MATLAB编程言语，依照电力电子技能课程内容能够规划出相应的CAI体系结构，即电力电子技能教育仿真软件主界面如图3。
图3 电力电子技能教育软件主界面
本软件首要是依照实践整流电路的要求来完成电力电子技能中各种电路的动态仿真，便于了解和把握。
2.2 使用实例
在MATLAB中供给了Simulink和Power Sys term Blockset东西箱，具有一种很便利的建模环境，用户不必直接编写程序，而是经过交互指令方法树立、修正和调试模型，给电力电子技能中的各种电路的仿真供给了有利的条件，简化了仿真建模。例如图4为三相半波可控整流电路的仿真电路。
在仿真电路图4中，双击模块，然后得到负载的特点设置，改动各项的值，运转并经过示波器来显现各个量的改动，以便比较和研讨。在仿真环境中，用户经过简略的鼠标操作就可树立起直观的体系模型并进行仿真，有机地将理论研讨和工程实践结合在一起。
图4 三相半波可控整流电路
图5和图6为不同负载时的负载电压仿真波形。经过仿真波形的比较，大大进步了理论剖析的可视性。
图5 电阻负载时的负载电压仿真波形
图6 阻感负载时的负载电压仿真波形
3 定论
本文依据MATLAB的GUI技能和Simulink仿真东西，完成了电力电子技能教育软件的首要功用，包含了《电力电子技能》课程大部分的教育内容，针对电力电子技能中根本的整流电路进行了动态仿真，并对仿真成果进行了比较，给电力电子技能实验和教育带来了便利，并且对学生了解和使用MATLAB也起到积极效果。
