基于VC的電力電子仿真平臺的研究與實現(xiàn).pdf

1、計算機(jī)仿真技術(shù)多年來主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，隨著計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在越來越多的應(yīng)用到其他各個領(lǐng)域。在教育領(lǐng)域，由于我國高等教育規(guī)模發(fā)展迅速，與之相對于的教學(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)時代發(fā)展需要，將計算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用到教育領(lǐng)域已逐漸成為熱點和趨勢，在這種背景下，本文對電力電子仿真平臺的開發(fā)進(jìn)行了初步研究和探索。
　　 為

2、了開發(fā)滿足需要的電力電子仿真平臺，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變量呈周期性變化時，在各個周期時間內(nèi)，電路的各個參數(shù)重復(fù)變化，所以只要重點分析其中一個周期內(nèi)電路工作情況就可以實現(xiàn)對電路的分析。在分析電力電子電路時，可以通過把器件進(jìn)行理想化處理，從而實現(xiàn)把電路簡化成在時間上由若干個段組成的線性電路，然后再對各個時間段內(nèi)的線性電路進(jìn)行分析

3、計算。
　　 在數(shù)字計算機(jī)上對連續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行仿真時，由于數(shù)字計算機(jī)的數(shù)值及時間均具有離散性，而被仿真系統(tǒng)的數(shù)值及時間均具有連續(xù)性，因此需要對電路進(jìn)行分析建模，通過電路基本分析方法和分階段仿真法，建立電路在各個階段的數(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，再通過迭代計算得到要求的電壓、電流信息。
　　 本文所開發(fā)的電力電子仿真平臺參考了目前已經(jīng)有了的電力電子仿真動畫、實驗設(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。在這個仿真平臺上，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例，使用者只要在電力電子仿真平臺的界面上選擇要仿真的電力電子電路，就可以像做實驗一樣進(jìn)行仿真。本仿真平臺仿真界面直觀形象、簡單明了，具有人機(jī)對話功能，仿真結(jié)果輸出顯示人性化。本仿真平臺投入到課堂教學(xué)中以后，老師上課時無需在黑板上用粉筆徒手作畫，過去常用的投影機(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。由于本次開發(fā)的軟件平臺占用資源很少，學(xué)生可以在上完課后使用優(yōu)盤等移動存儲設(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_發(fā)技術(shù)隔離，使用者不必知道開發(fā)程序就能夠方便的使用仿真平臺的各項功

6、能?；赩isual C++開發(fā)的電力電子仿真平臺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)，通過反復(fù)調(diào)試電路的各個參數(shù)，觀察參數(shù)變化對電路仿真結(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的實現(xiàn)，并使用該界面作了實例仿真實驗，對實驗仿真結(jié)果進(jìn)行了理論分析，驗證仿真結(jié)果，并