基于VC的電力電子仿真平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)多年來(lái)主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在越來(lái)越多的應(yīng)用到其他各個(gè)領(lǐng)域。在教育領(lǐng)域，由于我國(guó)高等教育規(guī)模發(fā)展迅速，與之相對(duì)于的教學(xué)資源畢竟增加有限，造成生均教學(xué)資源嚴(yán)重不足，同時(shí)隨著教學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的粉筆加黑板的教學(xué)模式受到了極大的沖擊，為了提高教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要，將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用到教育領(lǐng)域已逐漸成為熱點(diǎn)和趨勢(shì)，在這種背景下，本文對(duì)電力電子仿真平臺(tái)的開(kāi)發(fā)進(jìn)行了初步研究和探索。
　　 為

2、了開(kāi)發(fā)滿足需要的電力電子仿真平臺(tái)，選擇合適的算法是成功的基礎(chǔ)。電力電子電路中的各種電力電子器件都是非線性的，因此造成了電力電子電路具有非線性的性質(zhì)。當(dāng)電力電子電路的各個(gè)變量呈周期性變化時(shí)，在各個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，電路的各個(gè)參數(shù)重復(fù)變化，所以只要重點(diǎn)分析其中一個(gè)周期內(nèi)電路工作情況就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的分析。在分析電力電子電路時(shí)，可以通過(guò)把器件進(jìn)行理想化處理，從而實(shí)現(xiàn)把電路簡(jiǎn)化成在時(shí)間上由若干個(gè)段組成的線性電路，然后再對(duì)各個(gè)時(shí)間段內(nèi)的線性電路進(jìn)行分析

3、計(jì)算。
　　 在數(shù)字計(jì)算機(jī)上對(duì)連續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)，由于數(shù)字計(jì)算機(jī)的數(shù)值及時(shí)間均具有離散性，而被仿真系統(tǒng)的數(shù)值及時(shí)間均具有連續(xù)性，因此需要對(duì)電路進(jìn)行分析建模，通過(guò)電路基本分析方法和分階段仿真法，建立電路在各個(gè)階段的數(shù)學(xué)描述，再使用合適的數(shù)值積分算法，將微分方程變換成差分方程，再通過(guò)迭代計(jì)算得到要求的電壓、電流信息。
　　 本文所開(kāi)發(fā)的電力電子仿真平臺(tái)參考了目前已經(jīng)有了的電力電子仿真動(dòng)畫、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等資料，主要仿真電力電子主電

4、路的工作情況，能夠根據(jù)使用者選擇的電路和設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行仿真計(jì)算，并將仿真結(jié)果以圖形和文檔兩種形式輸出顯示。在這個(gè)仿真平臺(tái)上，已經(jīng)做好了電力電子技術(shù)這門課程中常用的電力電子變換電路實(shí)例，使用者只要在電力電子仿真平臺(tái)的界面上選擇要仿真的電力電子電路，就可以像做實(shí)驗(yàn)一樣進(jìn)行仿真。本仿真平臺(tái)仿真界面直觀形象、簡(jiǎn)單明了，具有人機(jī)對(duì)話功能，仿真結(jié)果輸出顯示人性化。本仿真平臺(tái)投入到課堂教學(xué)中以后，老師上課時(shí)無(wú)需在黑板上用粉筆徒手作畫，過(guò)去常用的投影機(jī)

5、也退出了教室，仿真軟件輸出的波形圖準(zhǔn)確而逼真，而且節(jié)約的大量的時(shí)間給老師講解和學(xué)生理解，大大方便教學(xué)工作，提高了教學(xué)效果。由于本次開(kāi)發(fā)的軟件平臺(tái)占用資源很少，學(xué)生可以在上完課后使用優(yōu)盤等移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備將仿真軟件拷貝帶走，或者山老師上傳到網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生隨時(shí)可以下載，而且它的響應(yīng)速度快、仿真電路直觀形象、仿真結(jié)果與實(shí)際電路相差較小、仿真結(jié)果顯示直觀，以及應(yīng)用界面能夠?qū)⑹褂谜吆蛙浖_(kāi)發(fā)技術(shù)隔離，使用者不必知道開(kāi)發(fā)程序就能夠方便的使用仿真平臺(tái)的各項(xiàng)功

6、能?；赩isual C++開(kāi)發(fā)的電力電子仿真平臺(tái)能夠在不安裝其他播放軟件的情況下方便的使用。學(xué)生可以在課外自己學(xué)習(xí)，通過(guò)反復(fù)調(diào)試電路的各個(gè)參數(shù)，觀察參數(shù)變化對(duì)電路仿真結(jié)果造成的影響，進(jìn)一步理解電力電子技術(shù)課程中各種電力電子器件和基本變換電路的物理特性。
　　 本文以電力電子變換中比較基礎(chǔ)的“降壓斬波變換電路”為例闡述了基于VC的電力電子仿真平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)，并使用該界面作了實(shí)例仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果進(jìn)行了理論分析，驗(yàn)證仿真結(jié)果，并