matlab 地铁供电系统谐波

matlab地铁供电系统怎么让它产生谐波？已经搭建好了地铁供电系统仿真模型，怎么让他产生出谐波来

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%% 设置仿真参数
fs = 10e3;              % 采样频率
T = 1/fs;               % 采样周期
Ts = 1e-3;              % 系统时钟周期
t = 0:T:1;              % 时间序列

%% 模拟地铁供电系统
% 生成电网电压
v_net = sin(2*pi*50*t);     % 假设为50Hz正弦波

% 模拟电网电压交互作用
P_load = 100e6;         % 负载功率
V_dc = 750;             % 直流侧电压
Rd = 0.01;              % 直流侧阻抗
output_voltage = zeros(1,length(t));   % 直流侧电压初始化
for i = 1:length(t)
    % 计算输出电压
    output_voltage(i) = V_dc - Rd*P_load/output_voltage(i)*(1 + 1j*tan(acos(0.8)));
end

%% 添加谐波成分
fm = 300;       % 谐波频率为300Hz
h = 0.1;        % 谐波幅度为1%
v_h = h*sin(2*pi*fm*t);    % 谐波电压

% 叠加谐波成分
v = v_net + v_h;

%% 绘制图形
figure;
% 绘制电网电压和含谐波成分的总电压
subplot(2,1,1);
plot(t, v_net, t, v);
legend('电网电压', '总电压');
title('含有谐波成分的地铁供电系统');
xlabel('时间（s）');
ylabel('电压（V）');

% 绘制含谐波成分的直流侧电压
subplot(2,1,2);
plot(t, output_voltage, t, V_dc*ones(size(t))+v_h*V_dc);
legend('不含谐波', '含谐波');
title('直流侧电压');
xlabel('时间（s）');
ylabel('电压（V）');

以下答案由GPT-3.5大模型与博主波罗歌共同编写：
在 Matlab 中可以使用 Simulink 模块建立地铁供电系统的仿真模型并加入非线性元件，从而观察谐波的现象。以下是一些步骤供参考：

  1. 在 Simulink 中建立地铁供电系统的仿真模型，包括交流电压源、变压器、整流器、滤波器等元件，可以参考实际的地铁供电系统结构设计模型。

  2. 添加非线性负载元件，以模拟实际负载环境下的非线性特性对电力系统带来的影响，从而产生谐波。可以添加诸如电容器、电感器、晶体管等非线性元件。

  3. 使用 Matlab 中的 Fourier 分析工具，对系统输出信号进行快速傅里叶变换（FFT），可以得到系统的频谱分析结果。从频谱图中可以看到系统的谐波成分。

  4. 可以通过调节系统中的元件参数、改变非线性负载元件的电路结构等方法，调整系统的特性，从而产生不同的谐波成分。

以下是一个简单的示例代码，其中添加了一个非线性元件（非线性电感器）来产生谐波信号：

% 地铁供电系统仿真模型
model = 'subway_power_system';
open_system(model);

% 非线性负载元件（非线性电感器）
model = 'subway_power_system/Nonlinear_Load';
open_system(model);

% 设置参数
L = 1e-3;      % 非线性电感器电感值
R = 10;        % 非线性电感器电阻值
V = 220;       % 交流电源电压

% 运行仿真
sim('subway_power_system');

% 绘制输出信号的频谱分析结果
y = simout.signals.values;
Fs = simout.signals.samplinginfo.SampleRate;
N = length(y);
f = (0:N-1)*(Fs/N);            % 频率范围
yf = fft(y)/N;                 % 快速傅里叶变换（FFT）
yf = abs(yf(1:N/2+1));         % 取正频率部分
plot(f(1:N/2+1),yf);           % 绘制频谱图
xlabel('Hz');
ylabel('幅值');
title('输出信号频谱分析结果');

请注意，这只是一个简单的示例代码，实际情况可能更加复杂，需要根据具体仿真模型和需要分析的谐波信号进行适当调整和修改。
如果我的回答解决了您的问题，请采纳！