计算机仿真软件在“电力电子技术”教学中的应用-精品文档
计算机仿真在电力电子技术中的应用
TK k k+1
TK+1 k+2
t
按图所示的时间序列,列出在第 K 个开关周期中各开关状态对应的状态 方程组:
AX Bu X 1 1 1 1 1 Y1 A1 X 1 D1u1 A X B u X j j j j j Yj C j X j Djuj
为了便于讨论同时也不失去一般性, 我们仍以上述电流连续时 具二个拓扑的升压斩波器为例进行讨论。 此时可以得到,当 t k t t k ,1 时
+ -
Vg
Vg
R C-(c)来自(d)100V
50V
0V 0s V(L:2)
10A
20ms V(Rc:2) Time
40ms
50ms
5A
0A 0s I(L) Time 20ms 40ms 50ms
输入电压为50V, 占空比为0.7时输出电压和电感中电流如上, 显然作为升压斩波器电流此时是连续的。
在电流连续的条件下装置包括二个拓扑,即,此时第 K 个周期 中状态方程可记为: A X Bu X 1 1 1 1 1 Y1 C 1 X 1
jt j K K , j 1
为了便于讨论起见假定在一个开关状态中输入信号维持常量或变 化非常慢仅有小的波动,即 并定义
j (t ) e
A jt
ui () ui
。
A
jt ( t ) e TKmj 1 B j d 而 j
由上述方程可改写为:
X 1 ( t ) 1 ( t ) X 1 (0) 1 ( t )u1 X j ( t ) j ( t ) X j ( 0 ) j ( t )u j
计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用
计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用【摘要】本文介绍了计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用。
通过使用计算机仿真软件,可以提高实验教学效率,增强实验教学的趣味性,拓展实验内容和深化学生理解,以及提供实验数据分析的便利性。
计算机仿真软件还能促进学生动手能力和创新意识的培养。
实践证明,计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的应用效果显著,为教学模式带来了新的可能性。
未来,应该继续深化与完善这一方面的教学模式,以更好地满足教学需求,促进学生的学习和发展。
【关键词】关键词:计算机仿真软件、电工学课程、实验教学、辅助应用、提高效率、增强趣味性、拓展内容、深化理解、数据分析、促进动手能力、创新意识、应用效果、深化教学模式。
1. 引言1.1 计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用引言计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用,是一种新型的教学手段,通过模拟实验环境、提供实验数据和结果分析等功能,为学生提供了更加便捷、直观、生动的学习体验。
随着科技的发展,计算机仿真软件在教学中的作用越来越受到重视。
传统的电工学课程实验教学往往存在一些问题,比如实验设备的昂贵、实验现场的拥挤、实验时间的不足等。
而计算机仿真软件则可以有效解决这些问题,提高实验教学的效率。
学生可以在任何时间、任何地点进行虚拟实验,不受时间和空间的限制。
计算机仿真软件还能增强实验教学的趣味性。
通过生动的图形界面和交互式操作,学生可以更加直观地理解抽象的理论知识,激发他们的学习兴趣。
软件还可以拓展实验内容并深化学生的理解,提供更多维度的实验模拟,让学生从不同角度去思考和探索。
计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的应用效果显著,并且未来应该继续深化与完善这种教学模式,以促进学生动手能力和创新意识的培养。
2. 正文2.1 提高实验教学效率在电工学课程实验教学中,利用计算机仿真软件可以极大地提高实验教学的效率。
传统的实验教学通常需要准备大量的实验设备和材料,而且可能还需要进行复杂的实验操作。
MATLAB仿真在“电力电子技术”课程教学中的应用
3 8 / 47 1 23— 1 26
M A T L A B仿 真 在 “ 电力 电子 技 术 " 课 程 教 学 中 的应 用
刘淑 荣 , 庞 伟 , 张 红 ,
( 1 . 长春工程学院 电气与信息学院, 长春 1 3 0 0 1 2 ; 2 . 配电自动化吉林省高校工程研究 中心 , 长春 1 3 0 0 0 0 )
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S HENG Gu i—z h e n, e t a 1 .
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现代 复 合型人 才 。将实验课程 建设 成特色课 程 , 必须 加大改革力度 , 开阔思路 , 开发各种方法 手段进行实 验 改革尝试 。设 计性 实验 的开展 , 为 学生提供 了一个 自 主探索研究实验课题 的实验平 台 , 丰富 了学生 的知识 , 对于学 生综合 素质 的提高 , 创新 意识 和实践 能力 的培 养极为重要 , 学生积极参与配合的激情得到释放, 从被 动操作者 转化为 主动投入者 , 从“ 被安排实验 ” 到“ 我盼 望实验” 的角色转变 , 必然带来教学效果 质 的飞跃 。与 国际教育理念接轨 , 体现素质教育 , 发挥团队精神不懈 努力去探 索 , 实验教学改革任重而道远 。 参 考文献
MathCAD在“电力电子技术”教学中的应用
MathCAD在“电力电子技术”教学中的应用赵涛;盛党红;张永号;徐开芸【摘要】计算机仿真为“电力电子技术”课程的教学提供了一个有效的工具.本文以单相交流调压电路和三相逆变电路为例,对MahCAD在“电力电子技术”教学的应用进行了介绍,并和Matlab及PSpice进行了比较.结合演算过程及结果分析进行教学可以使学生更容易理解、掌握相关的知识,这对提高教学质量和培养创新人才具有重要的意义.【期刊名称】《电气电子教学学报》【年(卷),期】2013(035)003【总页数】4页(P55-58)【关键词】电力电子技术;教学改革;MathCAD【作者】赵涛;盛党红;张永号;徐开芸【作者单位】南京工程学院自动化学院,江苏南京211167;南京工程学院自动化学院,江苏南京211167;南京工程学院自动化学院,江苏南京211167;南京工程学院自动化学院,江苏南京211167【正文语种】中文【中图分类】TP391.90 引言“电力电子技术”是电气工程及其自动化、工业自动化等相关专业的一门重要的专业基础课。
通过本课程的学习,可以使学生获得电力电子技术的基本理论和基本技能,打下坚实的基础。
其内容包括电路分析、波形分析和公式推导等部分,特点是电路结构复杂、波形多变和公式繁杂等。
我们将Matlab和PSpice等计算机仿真软件引入到“电力电子技术”的教学和实验中,可以提高学生学习的主动性,培养其应用能力和创新能力[1-3]。
笔者在以往计算机仿真技术教学实践过程中发现存在一些问题,主要有如下两个方面。
(1)学生在使用可视化软件进行仿真时,只关注电路的搭建和最后的输出波形,不能很好的利用公式对波形结果进行分析,当出现错误时,也不能有效地分析产生错误原因。
(2)学生掌握编程技术和模型构建能力不够自如,在仿真中对步长和解法器的设置及仿真过程出现不收敛等情况缺乏处置技巧。
为此,笔者在“电力电子技术”教学过程中,在Matlab和PSpice应用的基础上,还引入了MathCAD这一款交互式数学软件,为用户提供了文字处理、数学计算和图形及动画制作的集成工作环境。
Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的应用共4页word资料
Matlab仿真技术在电力电子课程教学中的应用0 引言电力电子技术课程是电气类专业的重要核心课程,是学生掌握电能变换及控制、控制系统功率驱动及其控制技术的基础,是信息控制与功率电气之间的接口技术。
该课堂的具有较强的理论性和广泛的工程应用性,主要?热莅?含电力电子器件、电力电子电路(AC/DC、DC/AC、DC/DC和AC/AC)以及控制技术。
由于电力电子技术属于电力、电子和控制理论的交叉学科,其涉及知识面广,理论抽象,学习难度较大。
传统的授课方式主要采用板书和PPT,由于电力电子电路的强非线性,类似于线性电路理论中的严格数学分析十分困难,需要根据具体电路拓扑结构和控制方式,绘制大量的电压和电流波形,通过电路波形,介绍电路的工作原理,并进行有关参数的计算。
由于电路的工作过程与控制方式和电路参数相关,当控制参数或电路参数改变,电路的有关电压和电流波形将发生变化,分析具有很大的灵活性,而手工绘制的波形图缺乏动态性,使学生难以充分理解电路的完整工作过程,教学效果欠佳。
基于Matlab的计算机仿真技术已普遍运用于电力电子系统的研究和设计过程中,通过matlab搭建电力电子电路进行仿真运行,可以方便的模拟各种情况下电路的工作过程。
将基于matlab的电力电子仿真技术融入电力电子课程的教学中,有助于克服传统教学的局限性,提高学生的学习兴趣,提升教学质量。
1 MATLAB仿真软件简介Matlab是美国MathWorks公司研制的商用数学软件,可用于算法设计、数据可视化、数据分析以及数值计算。
该软件将各功能子程序模块化,拥有完善的部件模型,用户只需要简单的操作就可以完成仿真模型的构建。
Matlab还提供了附加组件Simulink,其中的SimPowerSystems为电力电子系统的仿真提供了很大的方便。
SimPowerSystems模型库包含电源模块、测量模块、控制模块、电机模块、驱动模块、元器件模块、电力电子模块等,利用这些模块和Simulink基本库可以非常方便的搭建仿真模型进行系统仿真。
仿真软件在“电力电子技术”课程教学中的应用
仿真软件在“电力电子技术”课程教学中的应用引言电力电子技术是电气工程领域的重要分支,涉及到电力转换、调节、变换、控制等多方面内容。
在课程教学中,为了更好地帮助学生理解、掌握相关的理论知识和技能,引入仿真软件已经成为了一种非常有效的手段。
本文将介绍仿真软件在“电力电子技术”课程教学中的应用情况和效果分析。
仿真软件在课程教学中的应用电力电子技术是一门理论与实践相结合的课程,靠单纯的文字和图片难以真正地理解相关的知识和技术。
而引入仿真软件则可以提供一个类似实验的环境,让学生能够在虚拟环境中实践相关的内容,更好地理解和掌握知识。
具体来说,在“电力电子技术”的课程中,仿真软件主要应用在以下几个方面:1. 模拟电路实验仿真软件可以用来模拟电路实验,让学生能够在电路实验前先了解实验的流程和结果。
在实验后,他们还可以根据自己的实验结果与仿真结果做对比,更立体、深入地学习电路的知识。
2. 模拟电磁场特性仿真软件可以模拟电磁场的特性,让学生可以通过实时的动态过程模拟,对电磁场的作用规律和特性有更深刻的理解。
3. 模拟电力电子控制系统仿真软件可以模拟电力电子控制系统的运行,让学生了解各种电力电子开关、变换器等控制电路的功能与应用。
通过模拟仿真,学生能够进一步深入理解电力电子控制的原理和实际应用。
4. 研究调制技术仿真软件可以模拟多种调制技术,如脉宽调制、频率调制等。
学生可以通过模拟仿真的实验,更好地了解各种调制技术的原理和实际应用效果。
效果分析引入仿真软件在电力电子技术的课程教学中,具有以下几个优点:1.提高教学效率,降低教学成本。
2.增加课程的趣味性和互动性,能够吸引学生更好地投入学习。
3.提供实验数据,学生可以通过仿真软件直接获取实验数据,更加方便、快捷。
4.提高学生的动手能力和实践能力,让学生通过实验更好地深入了解电力电子技术的实际应用。
结语综合以上分析,可以看出引入仿真软件在“电力电子技术”课程教学中具有非常明显的优点和效果。
MATLAB仿真在电力电子实践教学中的应用-6页文档资料
MATLAB仿真在电力电子实践教学中的应用在高校电气专业的课程中,“电力电子技术”是一门理论性和实践性都很强的重要课程,既涵盖电路、电子、控制理论、电机学、电力系统等多学科课程交叉内容,又有整流、逆变、斩波、调压调频等独特多样的理论,课程涉及内容纷繁多样。
与其他课程相比较而言,这门课程的突出特点之一是采用了多种电路来分析不同波形。
如果采用计算机模拟电力电子电路,既能省去诸多实际困难,便于搭建复杂电路,又能使学生抓住电路本质特点,给学生带来深刻的实践体验,因此对教和学这两方面都十分方便。
电力电子技术的计算机仿真软件有多种,比如MATLAB、PSPICE、SABER 和PSCAD等,都是功能强大、操作方便的科学与工程计算软件。
但各有特点,其中MATLAB适合于较为复杂的控制系统建模,在国内外电力电子教学中已得到广泛应用。
MATLAB中具有以Simulink为运行环境的电力系统工具箱(Simpower System Blockset),包含了电路、电力电子、电机等电气工程学科中常用的元件模型库,以及强大的分析功能。
现代电力电子技术以MOSFET、IGBT为主要器件,以脉冲宽度调制(PWM)的斩控方式展开的,其中DC/DC变换是基本的变换方式,也是实践中最为普遍的应用方式之一。
从系统的角度学好这种变换形式将为全面掌握现代电力电子技术奠定良好的基础。
随着开关电源的应用,以及光伏、燃料电池等新能源发电、智能电网的迅速发展,通过建立一套直流稳压闭环控制的电力电子变换系统,结合MATLAB特点进行讲解,有利于提高学生兴趣和掌握这门课程基础。
下面以此为教学应用案例加以阐述。
一、直流斩波器及闭环控制系统1.总体设计方案在以光伏、风力和燃料电池等新能源发电过程中,由于受到环境因素的影响,输出的直流电压将在一定范围内波动,并且电压较低,这样就需要先将不稳定的低压直流电转换为稳定的较高电压直流电,再通过逆变环节供给交流负载。
计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用
计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用【摘要】计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用已经成为一种重要的教学手段。
本文通过分析电工学课程实验教学的现状,探讨了计算机仿真软件在其中的作用和应用案例。
总结了计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的优势,并展望了未来的发展趋势。
我们认为,计算机仿真软件的应用不仅提高了教学效率和质量,还能够激发学生学习的积极性和创造力。
计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的重要性不言而喻。
未来,随着技术的不断发展,计算机仿真软件在这一领域的应用将会更加广泛,为电工学教育带来新的可能性和挑战。
通过不断总结和探讨,我们可以更好地发挥计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的作用,促进教学质量的提升和学生能力的培养。
【关键词】电工学、实验教学、计算机仿真软件、辅助应用、现状分析、作用、应用案例、优势、未来发展、重要性、发展趋势、总结1. 引言1.1 计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用电工学课程实验教学是电工专业学生培养的重要环节,通过实验可以帮助学生加深对理论知识的理解,培养实际操作能力。
传统的实验教学存在一些问题,如实验设备昂贵、易损坏、难以维护,实验过程中存在危险因素等。
在电工学课程实验教学中,计算机仿真软件发挥着重要作用。
通过软件模拟实验,不仅能够帮助学生理解电工原理,还可以提高实验效率,增加实验的灵活性和可重复性。
计算机仿真软件还可以通过数据分析和实时反馈,帮助教师了解学生的学习情况,及时调整教学策略。
计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用具有重要意义,有助于提升教学质量和效率,培养学生的实践能力和创新精神。
随着技术的不断进步,相信计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的应用将会更加广泛,为电工专业学生的学习和成长提供更多便利和支持。
2. 正文2.1 电工学课程实验教学的现状分析电工学课程实验教学是电气工程专业学生的重要实践环节,通过实验教学可以巩固理论知识,培养学生的实践能力和动手能力。
计算机仿真技术在电力电子电路与系统分析中的应用
摘 要 :二 十一世纪的到来将信 息技 术水平的发展 带入 一个全新的阶段 ,就 目前而 言,计算机仿真技 术已经在 各领 域 中得 到 了广泛的应 用,其 中以电力电子技 术相 关行 业较 为突 出。为 了推 动电力电子产品及 相关技 术的进 一步 发展 ,文章从 计算机仿 真技 术的相关概念 着手 ,对该技 术在 电力电子 电路 与 系统分析 中的应 用进行 阐述 ,并提 出在
消费 电子
2 0 1 3年 1 0月 下 C o n s u me r E l e c t r o n i c s Ma g a z i n e 电子 科 技
计算机仿真技术在电力电子电路与系统分析中的应用
赵 伟 。黄 文娟
( 河北联合 大学轻工学院,河北,计 算机 技术 已经 渗入 到各 行 业及 领域 当中。计 算机 仿真技术在 电路与系统分析 中的应用对 电力 电 子技 术领 域相关产 品的生产及技术 的开发有着 十分关键的作 用 ,这 是因为该技术 的应用能提高 电力电子领 域技术人员 的 专业 知识 、提高 电路 设计的完善性 以及 改进相关产 品的性 能 等。因此 ,文章将对计算机仿真技术的概念和应用进行介绍 , 并对 该技术相关优化提 出建议 。 计算机仿真技术的简介 计算机仿 真技术是在现代信 息技术的基础上发展起来 的 类综合性技 术,该技术综合 了原理相近的不 同专业领域 的 多项技术 ,包 括 了信息技术 、网络技术、 图形及 图像 处理技 术、 多媒 体技术、软件技术 、数 据分析处理技术 、 自动化技 术 以及系 统工程技术等 ,其 目的是对系统的设计方案 和运行 进行 了解 。计 算机仿真技 术具有涵盖量广 、应用 范围大、 自 动集成化 高等特 点, 目前 常用的计算机仿真软件有 m a t l a b 、
计算机仿真软件在电力电子技术中的应用研究
计算机仿真软件在电力电子技术中的应用研究作者:孙红波来源:《当代人(下半月)》2018年第07期摘要:仿真软件技术随着计算机行业发展得到了广泛应用,仿真软件的应用可以为管理者的决策提供科学依据,而且还能极大提升电力电子技术水平。
电力电子技术在电力行业中占有至关重要的位置,人们在工作和生活中利用仿真技术可以显著提高工作质量和效率,给人们营造出良好的生活工作氛围。
本文首先对计算机的发展进行了概述,然后对电力电子技术进行了分析,再次阐述了计算机仿真软件的定义、特点和在电力电子技术中的应用。
关键词:计算机;仿真软件;电力电子技术电力电子技术在电力行业中占有至关重要的位置,在电能转换和控制方面发挥着巨大的功能。
随着时代的发展,电路变得更加复杂,人们在工作和生活中利用仿真技术可以显著提高工作质量和效率,给人们营造出良好的生活工作氛围,同时也给整个电力行业的发展和电力电子技术的应用带来了严峻的挑战。
近些年来,计算机仿真软件在电力行业中的应用逐渐增多,仿真软件的应用可以为管理者的决策提供科学依据,并且取得了一定的成效。
大量事实证明,计算机仿真软件的应用为电力电子控制系统的设计提供了有效的仿真环境,在很大程度上促进了电子电力技术的长远发展。
一、计算机分析自从约翰·冯·诺依曼发明了计算机,它就成为了我们最先进的科学技术发明之一,对人类的工作和生活都产生了非常重要的影响,带动了全球范围的技术进步,成为了社会信息中不可缺少的工具,并且现在也在不断的发展,相信以后会越来越好。
计算机的出现给人类社会带来了翻天覆地的变化,促进了世界上第三次科技革命的到来,当然也是科技革命的重要产物,在全球范围内促进了技术的发展和进步,成为经济社会发展不可或缺的重要技术工具。
计算机具有强大的数据计算和存储功能,能够按照预先设定的程序进行运行。
计算机的运行速度非常之快,计算精度非常之高,而且还具有较强的逻辑判断能力,因而在各行业中得到了非常广泛的应用。
计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用
计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用【摘要】本文从计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用进行探讨。
首先介绍了计算机仿真软件的原理与特点,接着分析了传统实验教学模式存在的局限性。
然后阐述了计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的作用,结合实例进行具体分析。
通过教学效果评估,评价了计算机仿真软件在提升学生实验能力和理解能力方面的优势。
总结了辅助应用的优势,并展望了未来发展方向。
研究表明,计算机仿真软件在电工学课程实验教学中起到了重要的辅助作用,能够提高教学效率和学生学习质量,为电工学教育带来新的发展机遇。
【关键词】关键词:计算机仿真软件、电工学、实验教学、辅助应用、原理、特点、传统模式、作用、实例分析、教学效果评估、总结、展望、未来发展方向1. 引言1.1 背景介绍电工学课程实验是电气工程专业非常重要的一部分,通过实验教学能够帮助学生深入理解电路原理、掌握实际操作技能以及培养解决实际工程问题的能力。
传统的电工学课程实验多为使用实物电路进行搭建和测试,存在着实物电路成本高、维护困难、容易损坏等问题。
随着计算机技术的快速发展,计算机仿真软件在教育领域开始得到广泛应用,为电工学课程实验教学带来了新的可能性。
计算机仿真软件能够模拟电路的运行过程,具有成本低、灵活性强、易于操作和维护等特点,能够有效地解决传统实物电路实验存在的问题。
本文将探讨计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用,通过对比传统实物电路实验和计算机仿真软件实验的优缺点,分析计算机仿真软件在提高实验教学效率、降低成本、提升学生实践能力等方面的作用,并结合实例分析和教学效果评估,旨在探讨如何更好地利用计算机仿真软件提升电工学课程实验教学的质量和效果。
1.2 研究意义研究计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用具有重要的意义。
随着信息技术的飞速发展,计算机仿真软件已经成为电工学领域不可或缺的工具。
通过引入计算机仿真软件,可以有效提高实验教学的效率和质量,使学生更好地理解和掌握电工学专业知识。
MATLAB仿真软件在“电力电子技术”教学中的应用
.
M TA 仿真软件与教 学创新 ALB
1 A L B仿真 软件 . TA M
MA AB Marx L b rtr ) TL ( ti a oaoy 是美 国 Mah r s twok 公司 录 ,就可 以看到这些模 块。 推出的一种集数值 运算、符号 运算、可视化建模 、仿真和图形
处理等多种功能 于一体的图形化语言。在 工程 技术界 ,系统仿 及仿真可 以为教学现场营造一种真实的 电力 电子 电路工作场景。 真是通 过对系统 模 型实验,去研 究一 个存在 或设计 中的系 统, 结合计 算机网络技术可以将教 室变为一个功能强大 的多功能虚 是建立在系统科学、系统辨识 、控制理 论、计 算机技术和计 算 拟实验 室。教 师在教学时,利用这样 一个虚拟实验 平台搭建 电 方 法等学科上的一种综合性很 强的实验 科学 技术。用计 算机仿 力 电子 原理 电路 ,讲解、分析仿真 电路,将 电力 电子 器件 的工
拖动 自 动控 制 ; 叶文 (96 ) 男,新疆鄯善人 ,重庆科技学院电子信息工程学院,讲 师,主要 研究方向 :电力电子技 术应用。( 17一 , 重庆
4 05 ) 0 00 基金 项 目 : 文 系重庆市教 委教 改项 目 “ 本 电力电子技 术课 程教 学方 法的创 新与实践” ( 目编号 : 9 3 4 ) 的研 究成 果。 项 0- —02
及 知识面广 领 域多,采用普 通的教学 方法很难 达到 良好 的教 能力和调动学生 的积极 性。 由于仿真实பைடு நூலகம்不受时 间、空 间和物
学 效果和知识 传授,因此 在 “ 电力 电子 技术 ”教 学创 新过程 中 质条件 的限制 ,学生可以在课外 自行上机 ,促进 课堂教 学知识
迫切需 要引人_种新 的教学方 法,从教学 内容 到教学规划来有 巩 固,有助 于学生 自学 能力的培养。MAT AB从 18 L 9 4年开始 效 提高教学效 果,增 强学生的创新能 力和 自主学习能力。本 文 推 出,到 2 0 年 已 经 有 了 60版 ,现 在 MAT AB .、70 01 . L 6 5 .、
PSIM软件在电力电子技术课程教学中的应用研究_金楠
统功率因数 及视在功率波形。 仿真结果表明, A PF能够补偿 负载谐波和无功电流, 提高系统功率因数使之接近1, 同时系 统输出视在功率下降到4.45KW。 由于负载消耗的视在功率下 降, 线路电流减小, 降低了线路 损耗。利用PSIM软件验 证了 APF及其控制算法的有效性, 为实际装置的设计与调试提供了 理论依据。 三、 结论 实际教学过程中, 电力电子技术的理论计算和波形分析较 为枯燥, 教师单一课堂讲授, 学生被动学习的效果并不理想。 PSIM软件使学生能够借助仿真工具对电力电子功率变换电路及 控制方法进行验证, 引起了对该课程的浓厚兴趣。 利用该软件 能够完成本文中有源电力滤波器这类复杂电力电子系统的分析 与设计, 培养了学生实践创新、 主动学习的能力, 帮助学生掌握 利用仿真工具辅助设计的技能, 取得良好的教学效果。 PSIM软
1 ia 1 − iα 2 2 = C32 ib = 3 3 iβ ic 0 2 1 2 3 − 2 −
(1)
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网络出版时间:2013-11-29 15:16 网络出版地址:/kcms/detail/11.3776.G4.20131129.1516.161.html
计算机仿真技术在“电力电子技术”课程教学中的应用
电子课程 中重要 的开关器件 在不同的变流 电路 中均需要相应 的 应用[61。但是该软件操作和设置十分简便 ,初学者使用较容易 。
控 制策略 ,如 逆变电路 中的 PWM控制方法 ,此 时采用 Matlab建
二 、仿 真 实例
立控制 系统 数学模 型就显 得更加直观 ,而且无需考 虑器术在 “电力电子技术’’课程教 学 中的应用①
肖雯娟 ,吕 慧 (西北民族大学电气工程学院 ,甘肃 兰州 730030)
[摘 要 ]电力电子技术是 电力学、电子学和控制理论的 交叉学科 ,具有非常强的理论性、实践性和应用性。对比分析 了
几种常用计算机仿真软件 的适 用范围 ,同时以课程难点和 实际中最常用的应用 电路为例,分别采用 Simulink、 Psim软件对电路进行 了建模与仿真 ,仿真结果验 ̄_-j-理论分析的准确性 。教 学实践结果表明 ,将计 算机仿 真 引入 电力电子技 术课 程的课堂教 学中,可调动 学生学习的积极性 ,增强学生对 变流技术 的直观认识 ,培养 学
验 ,知 识 的综 合 也 是 学 生 在 学 习本 课 程 时 遇 到 的最 大 困难 [21。 因 件 的特性对学生而言是抽象 的 ,因为我们看不到半导体器件 内
此 ,作为任课 教师 ,如何调动学生 学习 的积极性 ,激发学 生的学 部 的结构 ,看不到载流子的运动状况 。因此 ,在讲述诸 如电力二
的设计与验证中。近年来 ,不断有教师将该类软件引入课堂教学 可通过仿真波形清晰地得 到,帮助学生理解记忆 。
过程 中 ,教学实践证明计算机仿真软件 的引入 ,不仅加深 了学生 对抽象理论 的理解 ,对工科学生而言 ,也培养 了他们 的实际动手 能力 ,为成为优 秀的工程师做准备 。
电路原理教学中计算机仿真应用
电路原理教学中计算机仿真应用提纲:一、计算机仿真在电路原理教学中的重要性二、计算机仿真的优势和局限性三、计算机仿真在电路原理教学中的实际应用四、电路仿真软件的比较与评价五、电子教学资源库的构建与管理一、计算机仿真在电路原理教学中的重要性计算机仿真技术在电路原理教学中的应用越来越广泛,学生通过仿真实验能够更好地理解电路工作原理和分析方法,提升实验能力和创新能力。
计算机仿真技术能够帮助学生理解电路中的抽象概念,更好地掌握相关知识和技能。
在电路设计和教学中,计算机仿真技术还能够对实际电路进行测试,快速找到问题并进行解决,提高测试效率,降低实验成本。
另外,通过计算机仿真技术,学生能够更好地学习电子元件的性能和参数特性,更好地理解电子产品的设计过程和原理。
二、计算机仿真的优势和局限性计算机仿真技术具有与传统实验相比的一些优势。
首先,计算机仿真实验不受时间和地点的限制,学生可以自由地选择时间和地点进行实验。
其次,计算机仿真实验比传统实验更加灵活,实验条件可以随时改变,仿真结果可以立即得到反馈,学生更容易对仿真结果进行分析和比较。
但是,计算机仿真技术也存在局限性。
有些电子元件的性能和参数特性很难在计算机中仿真,这就会影响仿真结果的准确性。
此外,计算机仿真实验的缺点是与实际电路还存在一定的差距,学生可能无法完全理解实际电路中的各种复杂因素。
三、计算机仿真在电路原理教学中的实际应用计算机仿真技术在电路原理教学中的应用非常广泛。
在面对复杂的电路设计和测试时,学生可以使用计算机进行仿真实验,通过实验结果进行分析和比较,从而提高实验能力和信心。
电路原理教学中的计算机仿真实验还可以解决实验过程中的种种问题,提高教学效果。
同时,计算机仿真技术还能够加速电路设计和调试的时间,减少因误操作导致的电路破坏,从而提高电路设计的效率。
四、电路仿真软件的比较与评价不同的电路仿真软件在电路原理教学中都有其独特的优缺点。
传统的Electric VLSI Design System是一款强大的仿真软件,能够模拟复杂电路中的各种因素,并能够快速仿真实验结果。
浅谈计算机仿真软件在电力电子技术教学中的应用
浅谈计算机仿真软件在电力电子技术教学中的应用发表时间:2020-04-08T16:14:09.967Z 来源:《教育学文摘》2019年9月18期作者:黄国丽[导读] 电力电子技术是电气工程及其自动化、自动化等相关专业的重要专业基础课,涉及电气、电子和控制内容摘要:电力电子技术是电气工程及其自动化、自动化等相关专业的重要专业基础课,涉及电气、电子和控制内容,广泛应用于电力、运输、工业、航空航天、办公自动化等各个领域,是理论内容丰富、实用性强、综合性强的技术。
电子技术是一种利用电力电子设备进行有效电力转换的技术。
学习这门课的学生往往感到很困难。
因此,本文分析了计算机仿真软件在电力电子教学中的应用,以供参考。
关键词:计算机仿真技术;电工电子技术课程;教学难点;对策引言计算机仿真技术是一种新的计算机辅助技术,它利用广泛的应用来帮助学生学习电气工程,克服困难的学习内容。
大学生对计算机仿真技术的抽象知识、刻苦知识和消除传统电子学校教育的不足之处,是具有较高学术价值的尖端技术。
1计算机仿真技术概述计算机仿真技术是一种直观、易读且易于阅读的计算机辅助技术。
使用计算机仿真技术进行培训时,您可以根据实际培训需求创建适当的工具和符号,并将其显示在计算机上,以便直观地显示回路流。
此外,计算机仿真技术为教程提供了多种分析工具。
计算机仿真技术模型由支持生产的高容量组件组成。
计算机仿真技术提供了一种成熟的混合制造和数字信号仿真功能,使您能够将无线电波存储在电路仿真图中,并在操作模式下处理数据,从而实现随后的直接打印连接。
计算机仿真技术不仅提供了对各种分析图像和数据的静态、动态和失真访问,而且还分析和识别了电子技术课程中出现的现象。
此外,电气和电子学习课程也很难学习。
因此,计算机仿真技术提供了一种简单的测试方法,不仅提供了低成本,而且还提供了独立维护操作系统的能力。
电子学习和电子学习过程要求学生在不造成不当干扰的情况下进行实验,系统可以自动修复。
计算机仿真技术在电力电子技术课堂教学难点中的应用
计算机仿真技术在电力电子技术课堂教学难点中的应用荣军;万军华;陈曦;万力【摘要】Aiming at the shortcoming of lecturing hard for teachers and learning hard for students in difficulty of classroom teaching, this paper introduces the computer simulation technology in classroom teaching of the Power Electronic Technology, and can play twice the result with half the effort. Not only the teachers are casi er, but also the students' learning interest and learning effect are good, which can provide a good teaching idea during the classroom teaching processing for teaching difficult problems. It is proved through practice that the computer simulation technology used in difficulty of classroom teaching for Power Electronic Technology can not only improve the effect of classroom teaching of Power Electronic Technology, but also guide the students to the classroom theoretical knowledge for practical application, to get cultivating engineering application talents' role.%针对电力电子技术课堂教学难点,将计算机仿真技术引入课堂教学中,能起到事半功倍的效果,教师讲课不仅轻松许多,而且学生学习兴趣浓厚和学习效果好,这为电力电子技术课堂教学中处理教学难点问题提供了很好的教学思路.通过实践证明,在电力电子技术难点教学过程中,将计算机仿真技术引入教学设计中,不但提高了电力电子技术课堂教学效果,而且能够引导学生将课堂所学理论知识应用于实际应用中,达到了培养工程应用型人才的作用.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2012(029)008【总页数】3页(P103-105)【关键词】电力电子技术;教学难点;计算机仿真;功率因数校正;软开关【作者】荣军;万军华;陈曦;万力【作者单位】湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳 414006;湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳 414006;湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳 414006;湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳 414006【正文语种】中文【中图分类】TP46Abstract:Aiming at the shortcoming of lecturing hard for teachers and learning hard for students in difficulty of classroom teaching,this paper introduces the computer simulation technology in classroom teaching of the Power Electronic Technology,and can play twice the result with half the effort.Not only the teachers are easier,but also the students’learning interest and learning effect are good,which can provide a good teaching idea during the classroom teaching processing for teaching difficult problems.It is proved through practice that the computer simulation technology used in difficulty of classroom teaching for Power Electronic Technology can not only improve the effect of classroom teaching of Power Electronic Technology,but also guide the students to the classroom theoretical knowledge for practical application,to getcultivating engineering application talents’role.Key words:power electronic technology;difficulty of teaching;computer simulation;PFC;soft-switching电力电子技术是自动化专业和机电专业最重要的一门专业课程,也是一门非常难学的专业课程,原因在于它集控制理论、电力学和电子学于一体的课程理论,涉及的知识多,范围广[1-2]。
仿真软件在“电力电子技术”课程教学中的应用
仿真软件在“电力电子技术〞课程教学中的应用仿真软件在“电力电子技术〞课程教学中的应用摘要:“电力电子技术〞是高等学校电气工程及其自动化专业的专业课,课程内容复杂,涉及多门学科。
本文在分析独立学院学生特点和“电力电子技术〞课程特点的根底上,对“电力电子技术〞课程进行了教学方法的改革,提出基于仿真软件的“实例教学〞方法,强化了课程教学效果。
关键词:电力电子技术仿真软件教学改革一、引言“电力电子技术〞是独立学院电气工程及其自动化专业的一门专业课,课程理论性强、概念多、与工程实际联系紧密。
电力电子技术的应用范围广泛。
它不仅用于一般工业,而且广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等,在照明、空调等家用电器及其他领域中也有广泛应用。
现今,电力电子技术正以令人瞩目的开展速度,改变着我国工业的整体面貌。
同时,对社会的生产方式、人们的生活方式和思想观念也产生了重大影响,随着与信息科学、计算机科学和能源科学等相关学科的交叉融合,它正在向智能化、网络化和集成化的方向开展【1】。
近几年金城学院开展迅速,建立了很多新的实验室,配备了相应的软硬件设施,同时学院的生源水平也有了很大提高,用人单位招聘时的要求也在不断提高,这些变化促使学院提出新的培养目标,即“高素质应用型人才〞,对于电气工程及其自动化专业而言就是培育掌握电气工程及其自动化领域的理论知识;具有创新精神和实践应用能力的电气工程及其自动化领域的高级工程技术人才。
“电力电子技术〞作为重要的专业课,原先的授课方式已无法满足要求,必须做出相应调整。
二、“电力电子技术〞课程的特点“电力电子技术〞课程的主要内容为电力电子器件、整流电路、逆变电路、直流-直流变流电路、PWM控制技术、电力电子器件应用的共性问题。
课程主要特点为:1.理论性强、概念多:“电力电子技术〞课程要求学生先修电路、模拟电子技术、数字电子技术等课程,同时涉及“电子学〞、“电力学〞、“控制理论〞,属于交叉学科,所以相关概念较多,内容复杂。
仿真软件在“电力电子技术”课程教学中的应用
仿真软件在“电力电子技术”课程教学中的应用【摘要】本文探讨了仿真软件在“电力电子技术”课程教学中的应用。
首先介绍了电力电子技术在现代社会的重要性,以及仿真软件在教学中的作用。
接着从基础应用、电力电子器件特性分析、系统设计、实验教学和实践能力培养等方面详细阐述了仿真软件在课程中的应用。
总结指出仿真软件提升了学生的学习效率和实践能力,推动了教学质量的提高。
未来,随着技术的不断更新,仿真软件在电力电子技术教学中的应用将逐渐扩大,为培养更多优秀电力电子技术人才提供有力支持。
结语强调了仿真软件在教学中的重要性,并展望了其在电力电子技术领域的广阔前景。
【关键词】电力电子技术、仿真软件、教学、应用、器件特性分析、系统设计、实验教学、实践能力培养、总结、未来发展、趋势展望1. 引言1.1 电力电子技术的重要性电力电子技术作为现代电气工程领域的重要分支之一,扮演着至关重要的角色。
它是实现电能的调节、变换和控制的技术体系,广泛应用于电力系统、电力电子设备、工业自动化控制等领域。
在电力系统中,电力电子技术可以实现能源的高效转换和传输,提高电网的可靠性和稳定性;在电力电子设备中,电力电子技术可以实现电机的变频调速、UPS的无间断供电等功能,为各行各业提供了可靠的电力支持;在工业自动化控制领域,电力电子技术可以实现各种控制策略的实施,提高生产效率和质量。
电力电子技术的重要性不言而喻。
只有不断深入研究和应用电力电子技术,才能更好地满足电力系统的需求,推动工业生产的发展,提高能源利用效率,实现可持续发展。
在这一背景下,仿真软件在“电力电子技术”课程教学中的应用显得尤为重要。
仿真软件可以帮助学生更好地理解电力电子技术的原理和应用,提高他们的实践能力,为未来从事与电力电子技术相关的工作打下坚实的基础。
1.2 仿真软件在教学中的作用引言在当今社会,电力电子技术的应用已经渗透到我们的生活的方方面面,从家庭电器到工业设备,从交通工具到通讯系统,无处不在。
计算机仿真技术在电工电子教学中的应用
计算机仿真技术在电工电子教学中的应用
牛蔓丽
【期刊名称】《集成电路应用》
【年(卷),期】2024(41)2
【摘要】阐述计算机仿真技术的特点、电工电子技术教学现状。
分析计算机仿真技术在电工电子技术教学中的优势,探讨模拟电路中的三极管放大状态虚拟仿真。
【总页数】2页(P258-259)
【作者】牛蔓丽
【作者单位】河南工业职业技术学院建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN0-4;TP391.9
【相关文献】
1.计算机仿真技术框架下的电工基础电子线路课程实验教学思路构建
2.如何运用计算机仿真技术改善电工基础和电子线路课程实验教学
3.如何巧用计算机仿真技术攻克电工电子技术课程教学难点
4.如何运用计算机仿真技术改善电工基础和电子线路课程实验教学
5.虚拟仿真技术在电工电子技术课程教学中的应用
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计算机仿真软件在“电力电子技术”教学中的应用
电力电子技术是应用于电力领域,是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
目前的电力电子技术实现了从以半控的晶闸管电路为主体向以全控型器件电路为主体的转变,随着电路越来越复杂,教师在实际教学中感觉越来越困难,学生学习也感觉很吃力。
如何使学生学好“电力电子技术”这门重要的专业课程,对积极响应国家培养卓越工程师计划、培养工程应用型人才有非常重要的意义。
因此,将计算机仿真技术引入“电力电子技术”课堂教学中不失为一种好的教学方法。
主要理由有以下三点:一是在枯燥的专业课教学中,学生用掌握计算机仿真软件去验证“电力电子技术”课程中的理论知识,学生通过思考和动手搭建电子器件模型,验证所学的定理和难理解的问题,可以培养他们学习“电力电子技术”这门课程的兴趣;二是将计算机仿真软件和电力电子技术教学融合在一起,可以促使学生养成主动思考的能力,而不是被动接受教师教授的知识点,而且可以将自动化专业独立的课程联系起来,比如“电力电子技术”、“自动化和计算机仿真”等,做到几门课程的知识点融会贯通,促使学生学好相关专业课程;三是能部分或者全部代替传统的实验室教学,可以降低教学成本和节省大量教学资源。
一、MATLAB和PSPIC两种电力电子仿真软件的特点比较
目前,在应用较广泛的电力电子仿真软件中,MATLAB和
PSPICE是应用较多的两种。
其中,MATLAB的Simulink是为电力电子电路以及电力传动而设计的。
Simulink 全称是Dynamic System Simulation Software,即系统仿真工具箱,[1]是对动态系统进行建模、仿真和分析的一个软件包,它支持线性和非线性系统、连续时间系统、离散时间系统和连续与离散混合系统,可以根据用户的需要方便地为系统建立模型,十分直观,仿真精度高,结果准确。
正是由于Simulink 具有上述优点,它被广泛应用于“电力电子技术”当中。
而PSPICE最大的优点就是能够把仿真与电路原理图的设计紧密地结合在一起。
PSPICE广泛应用于各种电路分析,可以满足电力电子电路动态仿真的要求。
[2]PSPICE的元件模型的特性与实际元件的特性十分相似,因而它的仿真波形与实验电路的测试结果相近,对电路设计有重要指导意义。
因此,在“电力电子技术”教学中,学生可以根据自己的喜好,选择MATLAB和PSPICE两种仿真软件中的任何一种,更轻松学好“电力电子技术”专业课程。
二、电力电子技术典型电路工作原理介绍
单相Boost功率因数校正电路图见图1。
[3]Boost变换器在“电力电子技术”中的作用是升压的功能,在电子电路中应用最多。
作为功率因数校正装置使用,比如开关电源作为市电和后级变换电路的中间电路,作用是提高变换器的功率因数,提高系统效率。
单相Boost功率因数校正电路的基本原理是利用控制电路强迫输入交流电流波形跟踪输入交流电压波形而实现交流输入
电流的正弦化,并与输入电压同步。
因此,在学习Boost变换器的时候,教师不仅要让学生知道Boost变换器的升压作用,因为这是所有电力电子技术书籍中的理论知识点,更重要的是要让学生了解Boost变换器在电子电路中的实际应用,这样才能使学生知道学习这个知识点在以后的工作当中有非常重要的作用。
既能培养学生的学习兴趣,又能使学生加深对知识点的理解。
单相Boost功率因数校正电路中的控制器采用TI/Unitrode 公司的UC3854芯片。
基于UC3854的模拟控制电路结构方框图见图2。
[4]图2中Boost变换器工作在连续导电模式下,其电感电流就是输入电流。
电感电流被采样并被控制,其幅值与输入电压同相位的正弦参考信号成正比,从而达到功率因数校正的目的;乘法器方式PFC电路还可以根据输出电压反馈信号,利用一个乘法器电路来控制正弦参考电流信号,从而获得可调整的输出电压;同时,也具有输出电压的平均值。
实际上,模拟控制器可以概括为内环电流环和外环电压环两个控制环。
内环电流环的作用是使输入电流跟踪输入电压,外环电压环的作用是稳定输出电压。
三、计算机仿真软件在“电力电子技术”典型电路中的应用举例
1.MATLAB在“电力电子技术”中的应用举例
根据图2和UC3854的功能可在MATLAB的Simulink中建立仿真模型。
它包括功率电路和模拟控制电路,具体仿真模型图如
图3所示。
它采用双闭环控制系统,内环电流环,外环电压环。
[5]仿真结果如图4所示,仿真结果表明,输入电流很好跟踪输入电压,达到了功率因数校正的目的。
2.PSPICE在电力电子技术中的应用举例
根据图2和UC3854的功能可在PSPICE中建立仿真模型,如图5所示。
[6]为了方便建模,区别在MATLAB中的闭环控制,在PSPICE中控制系统采用开环控制。
仿真结果如图6所示,仿真结果同样表明输入电流很好跟踪输入电压,也达到了功率因数校正的目的。
四、结论
综上所述,MATLAB和PSPICE可用于“电力电子技术”课程教学中,能够使学生学好电力电子技术的基本理论知识,而且能够把所学到的理论知识应用到实际工作中去,这对高等本科院校或高职院校培养工程应用型人才起到了与实验教学同等重要的作用。
相对于实验教学,它节省了大量的教学资源,可以做到在课堂教学中随时随地地验证所学理论知识。
因此,在今后的“电力电子技术”课堂教学中,将MATLAB和PSPICE仿真软件引入到课堂教学中,能够为学生学好“电力电子技术”专业课程提供更好的思路。