PSIM仿真(提高)
PSIM仿真
作用：测量电路的电压和电流，并把它们传到控制电路。
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2、探头和仪表
作用：来测量电压，电流，功率和其他值。
连接方式：串或并其中。
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控制部分
开关控制器 传递函数 计算模块 逻辑元器件
数字控制模块
PISM的开关模型是理想化的，导通或者关断瞬间 可以忽略的。开关导通时电阻10 μΩ ,而关断为1MΩ。 开关不需缓冲电路。
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•单开关管
二极管
晶闸管
可关断晶闸管
BJT
MOSFET
IGBT
双向开关
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4 检测单元
作用：连接门极控制信号和功率开关。输入是来自控 制电路的逻辑信号，并传到功率电路作为门信号。
On-off switch controllers are used as the
interface between control gating signals and
power switches.
The input, which is a logic signal (either 0
3、α控制器
作用：控制晶闸管开关或桥的延迟角。 控制器有3 个输入： α 值：移相α 角度延迟 同步信号：同步信号从低到高的转变（0 到1），提供了同步， 并且与延迟角α 等于0 的时刻相一致。 使能信号：使能输出。
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相关元器件
PSIM仿真软件使用说明
PSIM仿真软件使用说明PSIM仿真软件使用说明1.简介1.1 软件概述PSIM是一款电力电子仿真软件，用于电力电子系统的建模、仿真和分析。
它提供了丰富的电路模型库和强大的仿真功能，可帮助工程师研究、设计和优化各种电力电子系统。
1.2 适用范围本使用说明适用于PSIM版本X.X.X及以上版本。
2.系统要求2.1 硬件要求- 操作系统：Windows 7/8/10- 处理器.2 GHz 或更高- 内存.4 GB 或更高- 存储空间：至少500 MB可用空间2.2 软件要求- PSIM软件安装包（提供）3.安装与激活3.1 安装PSIM软件- PSIM软件安装包- 打开安装包并按照提示进行安装3.2 激活PSIM软件- 打开PSIM软件- 在菜单栏中选择“Help” > “Activate”- 输入产品密钥，“Activate”完成激活4.软件界面介绍4.1 主界面- 菜单栏：包含各种功能和命令选项- 工具栏：快速访问常用功能和命令- 仿真画布：用于绘制和编辑电路图- 属性窗口：显示所选元件或元件属性的详细信息- 控制面板：用于设置仿真参数和运行仿真4.2 元件库- 电力电子元件库：包含各种常用电力电子元件模型- 控制元件库：包含用于实现控制系统的元件模型- 信号源库：包含各种信号源元件模型5.仿真流程5.1 创建电路图- 选择合适的元件并拖放到仿真画布上，连接元件之间的引脚- 设置元件的参数和初始条件5.2 设置仿真参数- 在控制面板中设置仿真时间、仿真步长、仿真速度等参数5.3 运行仿真- 控制面板中的“Run”按钮开始仿真- 仿真过程中可以监测电路变量、绘制波形图等6.仿真结果分析6.1 变量监测- 在仿真过程中，可以实时监测电路中的各个变量- 控制面板中的“Waveform”按钮，打开波形图窗口6.2 波形绘制- 在波形图窗口中选择需要绘制的变量- “Add”按钮添加变量，并设置显示属性- “Apply”按钮波形图6.3 数据记录- 在控制面板中“Logging”选项卡，设置要记录的变量- 运行仿真后，记录的数据将保存到指定文件中7.常见问题7.1 无法正常启动PSIM软件- 检查系统要求，确保满足硬件和软件的要求- 确保已正确安装PSIM软件并进行了正确的激活7.2 仿真结果与预期不符- 检查电路图连接是否正确- 检查元件参数设置是否正确- 检查仿真参数设置是否合理附件：- 附件1：PSIM软件安装包- 附件2：PSIM使用示例文件法律名词及注释：- 版权：指对作品享有的法律保护- 许可证：指授权他人使用特定内容或技术的文件或证书- 商标：指用以标识产品或服务来源的名称、符号或标识。
最新电力电子spwm和svpwm程序实现和psim仿真
精品资料电力电子s p w m和s v p w m程序实现和p s i m仿真........................................三相桥式正弦波SPWM 逆变器如图1所示。
图1 三相桥式正弦波SPWM 逆变器解：（1）、当采用叠加三次谐波的方法时，调制信号变为式中3u 为三次谐波，其相对基波的幅值为3A ，12θπf 。
对33'[sin()sin(3)]ra ra u u u A θA θ求最大值，由0ra du dt'= 得：3cos 3cos(3)0A θθ+= ①又2cos(3)(4cos 3)cos θθθ=-得：cos θ=则sin θ=则231sin(3)(4cos 1)sin (23A θθθ=-=-sin θ、sin(3)θ带入'ra u 得：333312'(2)312ra A u A A A ，此时'ra u 是3A 的函数，由30ra du dA '=得：316A ，此时max 3'2ra uA 。
当A=1V 时，调制比1M，叠加三次谐波后直流电压利用率为：320.8662D vvDK M V此时对应的3A 值即对应'ra u 取得最大值时的3A 值，即：316A 叠加上述幅值的三次谐波后，要保持输出电压不含低次谐波，原调制信号(ra u rb u 和rc u )幅值A 还能提高，当刚好达到满调制时，即：max 3'12ra u A ，得：2 1.1553A，即A 可提高到1.155。
（2）、I ：当k=0.5时，有：0.5max(,,)0.5min(,,)0.50.5(0/6)0.50.5(/6/2)0.50.5(/25/6)0.50.5(5/67/6)0.50.5(7/63/2)0.50.5(3/2o ra rb rc ra rb rc rc rb ra rb ra rc rb rc rb rarc ra u u u u u u u u u wt u u wt u u wt u u wt u u wt u u wt ππππππππππ=----≤≤--≤≤--≤≤=--≤≤--≤≤--≤≤11/6)0.50.5(11/62)rc rb u u wt πππ⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪--≤≤⎩对A 相，加入零序电压后有：0.5max(,,)0.5min(,,)0.50.5(0/6)0.50.5(/6/2)0.50.5(/25/6)0.50.5(5/67/6)0.50.5(7/63/2)0.50.5ra ra ra rb rc ra rb rc ra rc rb ra rb ra rc ra rb rc rb ra rc ra u u u u u u u u u u u wt u u wt u u wt u u u wt u u wt u u πππππππππ'=----≤≤-≤≤-≤≤=--≤≤-+≤≤-+ 1.5(0/6)0.5(/6/2)0.5(/25/6)1.5(5/67/6)0.5(7/63/2)(3/211/6)0.5(3/211/6)0.50.5(11/62) 1.5(11/62)ra rab rac ra rabrac ra rc rb ra u wt u wt u wt u wt u wt wt u wt u u u wt u wt πππππππππππππππππ≤≤⎧⎧⎪⎪≤≤⎪⎪⎪⎪≤≤⎪⎪=≤≤⎨⎨⎪≤≤⎪⎪≤≤≤≤⎪--≤≤≤≤⎩⎪⎪⎪⎪⎩ 则：03/4(0/6)3/4/2(/6/2)3/4/2(/25/6)3/43/4(5/67/6)/23/4(7/63/2)/23/4(3/211/6)3/40(11/62)rarara ra ra ra ra u A wt A u wt A u wt A u A wt u A wt u A wt A u wt πππππππππππππ⎧'≤≤≤≤⎪⎪'≤≤≤≤⎪⎪'≤≤≤≤⎪⎪'-≤≤≤≤⎨⎪'≤≤-≤≤⎪'≤≤-≤≤'-≤≤≤≤⎩⎪⎪⎪⎪知.max /2ra u '=,当刚达到满调制时，有.max /21ra u '==，则2/ 1.15A ==，即基波幅值可提高到1.15倍的载波幅值，使直流电压利用率提高到1。
psim闭环仿真参数
psim闭环仿真参数PSIM是一种用于电力电子系统仿真的软件工具，可以用于设计和分析各种功率电子装置和系统。
在进行PSIM闭环仿真时，需要设置一些参数来确保仿真结果准确可靠。
本文将围绕PSIM闭环仿真参数展开，分别介绍仿真步长、闭环控制器、采样时间和仿真时间等参数的设置要点。
一、仿真步长仿真步长是指在仿真过程中，系统的运行时间间隔。
在PSIM中，仿真步长越小，仿真结果越准确，但计算量也会增加。
因此，在设置仿真步长时需要权衡仿真结果的准确性和计算效率。
一般来说，仿真步长取决于系统的响应速度，如果系统响应较快，可以适当减小仿真步长，反之则可以适当增大仿真步长。
二、闭环控制器闭环控制器是控制系统中的关键组成部分，其设计和参数设置直接影响系统的稳定性和性能。
在PSIM中，可以选择不同类型的闭环控制器，如PID控制器、模糊控制器等。
在设置闭环控制器参数时，需要根据系统的要求来选择合适的参数值。
一般来说，可以先采用经验法则进行初步参数设置，然后通过仿真分析来进一步优化参数值，以达到系统稳定和性能要求。
三、采样时间采样时间是指控制系统对输入和输出信号进行采样的时间间隔。
在PSIM中，采样时间的设置与控制器的采样时间一致，通常需要根据被控对象的特性和控制要求来确定。
如果采样时间过长，可能会导致系统响应不及时，影响系统的稳定性和性能；如果采样时间过短，可能会增加控制器计算的复杂度，降低系统的控制精度。
因此，在设置采样时间时需要综合考虑系统的要求和计算复杂度。
四、仿真时间仿真时间是指仿真过程中系统运行的时间长度。
在PSIM中，仿真时间的设置应根据仿真目的来确定。
如果只是进行短暂的系统响应分析，可以设置较短的仿真时间；如果需要进行长时间的系统稳定性和性能分析，可以设置较长的仿真时间。
同时，还需要注意仿真时间与仿真步长之间的关系，确保仿真结果的准确性和计算效率。
PSIM闭环仿真参数的设置对于系统设计和分析至关重要。
通过合理设置仿真步长、闭环控制器、采样时间和仿真时间等参数，可以得到准确可靠的仿真结果。
PSIM
应用
应用优势：
1. 用户界面友好，容易掌握 可以加深工程师对电路与系统的原理及工作状态的理解，大大加速
电路的设计和试验过程。 2. 运行效率十分高 3. 输出数据格式兼容性十分好
提高工作效率和产品性能 降低开发成本
缩短 Time-to-Market
应用
应用领域：
PSIM 具有强大的仿真引擎，PSIM 高效的算法克服了其它多数仿真 软件的收敛失败、仿真时间长的问题，因此应用范围广泛。
等单元。
界面组成
PSIM 是由 SIMCAD 和 SIMVIEM 两个软件来组成的。 SIMCAD 是兼有完成电路原理图 CAD 和仿真分析软件的功能。
SIMVIEM 是完成显示、计算在 SIMCAD 中分析数据的软件。
基本内容
1. 基本介绍
2. 功能说明
3. 操作方法 4. 归纳总结
功能说明
电力电子电 路的解析
控制系统 设计
电机驱动研 究
和其他公司的 仿真器连接
电路结构
一个电路在 PSIM 里表现为 4 个部分：电力电路，控制电路，传 感器和开关控制器。
主回路
开 关控制
传感器
控制电路
图 2 PSIM 电路模块间的关系
基本程序包
1. 主回路元件库
包括 R、L、C 元件单个半导体开关与二极管、电力半导体模块、藕 合电感与变压器、电动机模块(如直流电机、交流感应电机、直流无刷 电机、开关磁阻电机和各种电机的机械负荷等。
1. 用户界面直观、易于使用
用 PSIM 直观、简单的 GUI 操作界面，可迅速搭建电路图。
菜单栏 工具栏
历史框
绘图工作区
常用器件栏 状态栏
功能说明
PSIM仿真软件在《电力电子技术》课程设计中的实践应用
创新教育科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald148DOI：10.16660/ki.1674-098X.2009-5640-2737PSIM仿真软件在《电力电子技术》课程设计中的实践应用①张超 徐磊(江苏大学电气信息工程学院 江苏镇江 212013)摘 要：将PSIM仿真软件引入电力电子技术课程设计，以有源功率校正电路为例阐述电路仿真模型构建方法和关键参数设计原则，并对比参数变化对电路性能的影响。
结果表明，将PSIM软件引入电力电子课程设计有助于提高学生分析、解决问题的能力，激发学习本课程的兴趣，提高学生的创新能力和解决问题能力。
关键词：PSIM 仿真 电力电子技术 课程设计中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2021)01(c)-0148-03Application of PSIM Software in the Course Design of PowerElectronicsZHANG Chao XU Lei(School of Electrical and Information Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang, Jiangsu Province, 212013China)Abstract: PSIM simulation software is applied in the course design of power electronics. In this course, an active power factor correction (PFC) circuit is taken as an example to explain the circuit simulation model construction method and key parameter design principles. In addition, the key performances of PFC circuit are compared and analyzed with different component parameters. The simulation results show that PSIM can improve students' ability to analyze and solve problems, stimulate their interest in learning this course, and improve students' innovative ability and problem-solving ability.Key Words: PSIM; Simulation; Power electronics; Course design①作者简介：张超（1973—），男，博士，副教授，研究方向为电机驱动系统功率变换器拓扑及控制。
整流逆变电路的原理与仿真 (PSIM软件)
三相整流及逆变电路仿真分析目录1 整流电路 (3)1.1整流电路概述 (3)1.2三相半波可控整流电路 (3)1.2.1电阻性负载 (3)1.2.2阻感性负载 (4)1.3三相桥式全控整流电路 (5)1.3.1电阻性负载 (5)1.3.2阻感性负载 (6)1.3.3 UVT1触发脉冲丢失 (7)2 逆变电路 (8)2.1.逆变电路概述 (8)2.2三相有源逆变电路仿真分析 (8)2.3 逆变失败 (9)3 高压直流输电 (10)3.1 十二脉冲桥式整流电路 (10)3.1.1仿真分析 (10)3.1.2频谱分析 (10)3.1.3加滤波改善波形 (11)3.2 闭环控制电路 (11)3.2.1整流阶段 (11)3.2.2逆变阶段 (12)3.2简单直流输电系统 (13)4 总结与改进 (14)整流逆变电路分析与仿真摘要:本文以相控整流电路为研究对象，介绍了三相整流电路、逆变电路的工作原理，基于PSIM软件搭建电路，分析了在几种常见的触发角下整流电路的工作情况，并以12脉冲整流电路为例，通过FFT比较了电路有无滤波两种情况输出电压谐波的的不同。
通过负反馈的闭环控制方式使得整流电路电压、电流更加平稳。
通过两个三相桥搭建出了十二脉动整流电路。
最后综合了十二脉动整流、逆变电路，以及闭环控制对高压直流输电进行了仿真，并尝试将复杂电路模块化。
关键词：整流逆变电路; PSIM仿真，十二脉动，高压直流输电，闭环控制1 整流电路1.1整流电路概述电力变换的基本形式包括整流（AC-DC）、逆变（DC-AC）、斩波（DC-DC）、交流电力控制（AC-AC）。
整流是电力变换的基本形式之一，相控整流电路是整流电路的一种，广泛应用于电力电子系统中。
由晶闸管组成，通过控制触发延迟角控制触发脉冲相位来调节输出电压。
整流电路按照电源相数可分为单相、三相、多相，按照接线形式可分为半波、桥式，按照组成器件可分为不可控、全控、半空，按照负载性质可分为电阻、阻感、反电动势整流电路。
PSIM仿真技术在电力电子技术教学中的应用
PSIM仿真技术在电力电子技术教学中的应用【摘要】在电力电子课程教学中，许多学生对各种电力变换电路的缺乏基本认识，往往达不到好的教学效果。
为了解决这一问题，本文借助于PSIM强大的仿真功能，并以电力电子整流电路和升压斩波电路为例，介绍PSIM软件在电力电子教学中的应用。
直观实时的仿真结果使学生更易理解和掌握课程的基本知识，从而在有限的教学时间内取得较好的教学效果，有效提高教学质量。
【关键词】电力电子技术；PSIM仿真；整流电路；斩波电路1.引言随着科技和经济以及电力电子技术自身的快速发展，电力电子技术日益成为了基础性和应用性都很强的技术，在电气工程、自动化工程、电子工程、通信工程等诸多工程领域已得到广泛应用，因此多数高校都将电力电子技术作为电气工程专业的必修课程。
本课程主要讲授电能的转换和控制，通常是采用波形分析法进行分析，通过比较电路图和波形图的变化来阐明各种变流电路的基本原理和工作过程。
由于电力电子变换器的电路拓扑形式多样，而且所带负载不同时，变换器的工作特性和输出波形等会发生相应改变，现有的教材主要用文字、公式和波形图等方式讲述变换器的工作原理及过程。
这种教学形式单调，导致学生的学习效果差。
同时随着高校课程的改革，电力电子技术的课时有不同程度的挤压，对于理论学时少而教学内容多的电力电子技术教学面临更大的压力。
现代计算机仿真技术为电力电子电路和系统的分析提供了崭新的途径，可以使复杂的电力电子电路、系统的分析和设计变得更加简单有效，同时也成为我们学习电力电子技术必不可少的重要手段。
PSIM是专门为电力电子和电机控制而设计的仿真包，仿真快速且有着友好的用户界面，PSIM还提供了强大的仿真环境，可以从事电力电子、模拟数字控制、电机驱动等方面的仿真。
目前，应用PSIM进行电力电子系统的分析、建模、开发受到了广泛的关注。
本文采用PSIM仿真软件，对单相半波可控整流电路和升压斩波电路进行建模仿真，仿真结果与理论分析一致，验证了建模方法的正确性。
PSIM仿真软件使用说明
PSIM仿真软件使用说明PSIM仿真软件使用说明1、引言本文档详细介绍了PSIM仿真软件的使用方法和功能。
PSIM是一款专业的电力电子仿真软件，适用于电力系统、电力电子设备以及其他相关领域。
通过本文档，您将能够了解到PSIM的基本操作步骤，以及如何使用各种功能进行电力电子系统的仿真设计和分析。
2、系统要求在开始使用PSIM之前，请确保您的计算机满足以下最低系统要求：- 操作系统：Windows 7/8/10- 处理器：Intel Core i5或更高- 内存.8GB或更多- 硬盘空间：至少500MB- 显示器分辨率.1920 x 10803、安装PSIM在使用PSIM之前，需要先安装软件。
按照以下步骤进行安装：1) 按照提供的安装程序双击运行。
2) 阅读并同意软件许可协议。
3) 选择安装位置，并“安装”按钮。
4) 等待安装过程完成。
5) 启动PSIM。
4、软件界面介绍PSIM的主要界面由以下几个部分组成：- 菜单栏：包含各种工具和选项供用户操作。
- 工具栏：常用工具的快捷方式按钮。
- 仿真器区域：用于设置仿真器参数和运行仿真。
5、仿真设计PSIM提供了丰富的电力电子器件库和模型，方便用户进行仿真设计和验证。
以下是进行仿真设计的基本步骤：1) 在器件库中选择所需的器件，如开关器件、控制器等。
2) 将所选器件拖放到仿真器区域。
3) 连接器件之间的电路元件，建立系统拓扑结构。
4) 设置器件和电路的参数。
5) 编写控制算法。
6) 运行仿真并分析仿真结果。
6、分析和优化在仿真运行完成后，PSIM提供了各种分析和优化工具，以帮助用户评估系统性能并进行优化。
以下是一些常见的分析和优化工具：- 波形绘制：绘制仿真结果的波形图。
- 参数优化：根据仿真结果，通过调整系统参数来优化性能。
- 频域分析：对仿真结果进行频谱分析，用于研究系统的频率响应。
- 敏感度分析：用于评估系统对参数变化的敏感性。
- 稳定性分析：评估系统的稳定性。
PSIM仿真提高
--电子线路CAD--
将此部分电路放置到 子电路中
子方块内部架构编辑视窗
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--电子线路CAD--
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3、编辑输入管脚
--电子线路CAD--
Port Place
接口名称
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4、改变子电路的尺寸大小
--电子线路CAD--
设置尺寸大小
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--电子线路CAD--
2、将开关电路中的开关管PWM发生器用以下电路代替
被代替
控制波形
控制电路
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3、控制电路的具体设计
--电子线路CAD--
给定电压
控制输出
反馈信号
载波信号
控制思想：
控制电路
将给定电压和反馈电压之差作为PI控制器的输入信号； 经PI运算之后，通过限幅处理； 与载波信号进行比较，其输出作为控制波形。
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5、完成子电路设置
--电子线路CAD--
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通过以上两种方式的闭环控制电路结构的建立，以及仿真， 可以获得以下仿真波形。
输出电流（2A）和PWM控制波形
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输出电流（4A）和PWM控制波形
其中，传递函数中k和T分别通过以下设置框Gain和Time Constant 进行设置。
比例系数k 时间常数T
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仿真分析： •滤波参数调整的控制效果 •PI参数调整的控制效果 •负载变化的控制效果 •输入扰动的控制效果
PSIM仿真..
1、点击新建按钮
弹出
3、点击保存按钮
2、新的电路图搭建界面
选择路径，输入文件名，按下保存即可
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2、分别选择元器件，放置在仿真空白界面中
A、点选元件后在电路
图中连续点左键即可连 续放置相同元件，如要 取消则按Esc； B、在未放下元件前点 选鼠标右键则可以将元 件旋转90度； C、依次放置所需元件
•开关导通时电阻10 μΩ ,
•关断为1MΩ。 •开关不需缓冲电路。
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PSIM允许使用10 的n 次方的数值，以下的后缀数值表示：
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主界面
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--电子线路CAD--
Edit菜单
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•三角波电源
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•阶跃电源
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•其他电源
分段线性电源
随机电源
数学功能电源
电压/电流控制源
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2 无源元件及支路
提供了独立电阻器，电感器，电 容器支流和集成RLC 支流。
相关元器件
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3、创建完成的仿真电路图，分别修改元件参数
仿真时间和步长设置
弹出
双击，修改元件参数
频率 占空比
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4、点击仿真按钮，仿真编译
psim仿真例程
psim仿真例程以下是一个使用PSIM进行仿真的简单例程：import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltfrom psim import PSIM# 创建PSIM仿真对象sim = PSIM()# 设置仿真参数sim.step_size = 1e-6 # 步长为1微秒# 定义系统动力学方程def system_dynamics(t, x, u):# 系统参数R = 1 # 电阻L = 0.1 # 电感C = 1e-5 # 电容# 系统方程dxdt = (1 / L) * (u - x / (R*C))return dxdt# 设置系统方程sim.set_system(system_dynamics)# 设置初始状态和输入信号x0 = 0 # 初始状态u = 10 # 输入信号# 运行仿真t, x = sim.simulate(x0, u)# 绘制仿真结果plt.plot(t, x)plt.xlabel('Time (s)')plt.ylabel('State')plt.title('Simulation Result')plt.grid(True)plt.show()上述代码演示了一个简单的RLC电路的仿真例程。
在PSIM中，首先创建一个PSIM仿真对象。
然后，设置仿真参数，如仿真步长。
接下来，定义系统动力学方程，这里使用一个简单的RLC 电路方程。
然后，通过 set_system 方法将系统方程传递给仿真对象。
设置初始状态和输入信号后，使用 simulate 方法运行仿真并返回仿真结果。
基于PSIM的PWM逆变器通用仿真模型
基于PSIM的PWM逆变器通用仿真模型作者：赵春柳来源：《电脑知识与技术》2013年第17期摘要：PWM（Pusle Width Modulation，PWM）逆变器的应用越来越广泛，而PWM逆变器的控制模式又多种多样，因此对于系统仿真而言，建立PWM逆变器的通用仿真模型就尤为重要。
该文建立三相全桥PWM逆变器的仿真模型，通过仿真表明该模型具有结构简单、通用性好和仿真效率高的特点。
关键词：逆变器；PWM；PSIM模型；PI；仿真中图分类号：TM464 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）17-4127-031 概述PWM控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好等优点成为电力电子技术最广泛的应用方式。
交、直流斩波电路是PWM控制技术应用最早、也较为成熟的一类电路，PWM控制技术在逆变电路中的应用最具有代表性。
SPWM（Sinusoidal PWM， SPWM）控制技术相对传统的移相控制实现的逆变具有谐波成分少的优点；而SVPWM（Space Vector PWM，SVPWM ）技术实现的逆变器可以较小的开关频率实现高性能的逆变控制，同是也是目前普遍采用的控制技术。
本通过三相全桥逆变器的数学模型得出的仿真模型，虽然是一种简化的、理想的模型，但在控制算法的验证方面是可行的。
2 三相全桥PWM逆变器的数学模型在对电压型三相全桥逆变器进行建立数学模型是可以有两种可采用的方法，一种是建立基于开关管的开关函数的数学模型，另一种是建立基于开关管的导通占空比的数学模型。
这两种数学各有优缺点，一般基于开关管导通占空比的数学模型宜于进行控制算法的实现，而基于开关管的开关函数的数学模型宜于建立仿真模型，在仿真时更有优势。
由于本文是要建立通用的PWM逆变器的仿真模型，所以采用基于开关函数的三相全桥逆变器的数学模型。
图1为电压型三相全桥逆变器的原理图。
为便于分析及数学模型的建立，忽略开关管的结电容效应，将导通时的等效电阻与电感器L的电阻合并为R，一并考虑。
PSIM仿真设计单相桥式SPWM逆变器
PSIM仿真设计单相桥式SPWM逆变器PSIM仿真设计单相桥式PWM逆变器⼀、实验⽬的1.加深对SPWM基本原理的理解2.熟悉双极性脉冲宽度调制和单极倍频正弦脉宽调制的原理。
3.掌握PSIM仿真软件基本操作并搭建单相SPWM仿真验证双极性脉冲宽度调制和单极倍频正弦脉宽调制；实验验证单级倍频正弦脉宽调制的特点。
⼆、实验设备表4-1 实验所需设备表三、实验原理(⼀)、单相桥式电路（H桥）拓扑及其⼯作原理电压型全桥逆变电路共有四个开关管：T1、T2、T3、T4和四个续流⼆极管⼆极管D1、D2、D3、D4，如图4.1所⽰。
当T1、T4导通时，V ab=V D；当T2、T3导通时，V ab=-V D；当T1、T3导通时V ab=0；当T2、T4导通时，V ab=0（其中T1、T2不能同时导通；T3、T4不能同时导通）。
因此控制四个开关管的通断可以控制输出电压在V D、-V D、0之间变化。
(⼆)、SPWM 的原理采样控制理论有⼀个重要的原理——冲量等效原理：⼤⼩、波形不相同的窄脉冲变量，例如电压V(t)，作⽤于惯性系统（例如RLC电路）时，只要它们的冲量，即变量对时间的积分相等，其作⽤效果相同。
V DV o 图3-1 单相桥式逆变电路的拓扑结构图3-2 ⽤SPWM电压等效正弦电压如果将图3-2所⽰的标准正弦波等分成很多份，那么⼀个连续的正弦波也可以看作是⼀系列幅值为正弦波⽚段的窄脉冲组成。
如果每个⽚段的⾯积分别与①、②、③…所⽰⼀系列等宽不等⾼的矩形窄脉冲的⾯积相等，那么从冲量等效的观点看，由①、②、③…这些等宽不等⾼矩形脉冲波构成的阶梯波和标准正弦波是等效的。
进⼀步，如果让图3-1所⽰逆变器产⽣如图3-2所⽰⼀系列幅值为±U d 的等⾼不等宽矩形电压窄脉冲，每个电压脉冲的⾯积（冲量）分别与①、②、③…⾯积相等，于是图3-2中的登⾼不等宽的脉冲电压和正弦电压也是冲量等效的。
作⽤于R、L、C惯性系统后基本是正弦波。
2---PSIM仿真(二)
用PSIM软件对Buck电路进行闭环仿真。
基本电路原理图：
图1
2.4实验步骤
1、在上次实验的基础电路基础上添加电流传感器
图2
2、将开关电路中的开关管PWM发生器用以下电路代替
图3
3、完成整体电路的设计
图4
2.5提高题
根据以上Buck电路闭环系统的PSIM仿真方法，进一步完成控制电路的子模块化设计。
A、产生一个新的子电路
图5
B、编辑子电路
图6
图7
C、编辑输入管脚
图8
D、改变子电路的尺寸大小
图9
图10
2.6思考题
1、Buck闭环电路的工作原理；
2、Buck闭环电路的设计过程；
3、PSIM软件中子模块设计过程需要注意的问题。
PSIM仿真（二）——Buck电路的闭环仿真
2.1实验目的
1、熟练掌握PSIM软件的基本使用方法；
2、熟练掌握仿真电路图构建界面的创建流程，以及仿真结果输出界面的使用闭环仿真，进一步熟悉PSIM软件的环境及仿真电路图构建界面的创建流程和仿真结果输出界面的使用，并根据闭环控制系统的设计原理，进行闭环电路仿真。
psim电力电子仿真报告
实验三、PWM逆变电路的仿真一、实验目的1．掌握PWM逆变器的调制原理2．掌握两种不同极性单相逆变器的原理3．掌握THD及平均功率的测量方法二、实验内容1．单相双极性PWM电压逆变器（1）主电路与调制电路电路参数调制电路波形（2）载波、参考电压、逆变器输出波形，测量输出电压的基波分量（3）调制比N=1000/50=20时输出电压经滤波后THD=0.7946输出电压幅值=80.325v（4）改变调制比，再测量输出电压基波分量的幅值，分析幅值与调制比的关系调制比N=5000/50=100时THD=0.147输出电压幅值=82.75v调制比N=10000/50=200时调制比N=1/1时调制比N=10/1时由上面的比较可知，在调制比较小时,输出电压幅值较大，随着调制比增大，输出电压有所减小，最后稳定在一定值。
从中可以看到选择合适的调制比可以得到较好的波形。
2．单相单极性PWM电压逆变器（1）主电路与调制电路电路参数（2）载波、参考电压、逆变器输出波形，测量输出电压的基波分量放大后调制比N=1000/50=20THD=0.4458输出电压基波分量幅值为80.134v（3）改变调制比，再测量输出电压基波分量的幅值，分析幅值与调制比的关系调制比N=100/50=2时调制比N=5000/50=100时调制比N=10000/50=200时由上面的比较可知，在调制比较小时,输出电压幅值较大，随着调制比增大，输出电压有所减小，最后稳定在一定值。
从中可以看到选择合适的调制比可以得到较好的波形。
3．三相SPWM电压逆变器（1）主电路与调制电路电路参数（2）载波、参考电压、逆变器输出波形，测量输出电压的基波分量测量基波分量和THD值THD=0.3172基波分量的幅值为32.387 平均功率测量电路三相P=7.349MW 滤波前后对比滤波电容为470uf，电阻为1o三、分析与思考1.高频PWM调制的原理是面积等效原理，冲量相同而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上，其效果等效。
PSIM仿真软件在交流电机调速教学中的应用
PSIM仿真软件在沟通电机调速教学中的应用一、PSIM仿真软件的基本原理和功能PSIM仿真软件是一种基于PC的电力电子系统仿真工具，具有强大的建模、仿真、数据分析和任务管理等功能。
它基于瞬态模型和周期模型，能够对复杂的电力电子系统进行高速仿真和分析。
PSIM提供了丰富的电气元件模型、控制策略模型和传感器模型，可以对沟通电机调速系统进行准确的建模和仿真。
二、PSIM在沟通电机调速教学中的应用1. 建立沟通电机调速系统模型：PSIM提供了丰富的电气元件模型，如电阻、电感、电容以及各种功率晶体管、开关等，同砚可以通过PSIM快速建立沟通电机调速系统的仿真模型。
通过可视化的界面，同砚可以直观地了解沟通电机调速系统的组成和工作原理。
2. 仿真和调试沟通电机控制策略：PSIM可以模拟各种常见的沟通电机调速控制策略，包括开环控制、闭环控制和矢量控制等。
同砚可以在仿真环境中实时观察电机转速、转矩等参数的变化，并通过调试控制策略来实现所需的电机调速效果。
这为同砚提供了一个安全、实践的进修平台，防止了实际操作中可能带来的安全风险。
3. 分析沟通电机调速系统性能：PSIM具有强大的数据分析功能，同砚可以通过PSIM对沟通电机调速系统的性能进行分析。
通过改变控制参数和电气参数，同砚可以观察到系统响应的变化，从而理解和精通沟通电机调速系统的调试方法和技巧。
4. 设计沟通电机调速系统试验：PSIM还可以援助同砚设计沟通电机调速系统试验。
同砚可以在仿真环境中先进行试验设计和参数优化，然后再进行实际试验。
这样可以大大节约试验时间和成本，并提高同砚的试验效果和操作技能。
三、PSIM在沟通电机调速教学中的优势和局限性1. 优势：PSIM提供了直观、高效、安全的进修平台，同砚可以通过PSIM进行电机调速仿真和控制策略调试，加深对沟通电机调速原理和方法的理解。
PSIM具有友好的操作界面和丰富的功能模块，适用于不同层次和不同背景的同砚。
PSIM仿真
电力电子仿真软件PSIM使用基础
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下周2 （808.811） -------- 9,10节实验课
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简
介
PSIM是专门为电力电子和电动机控制设计的一款仿真软件。
它可以快速的仿真和便利地与用户接触，为电力电子电路的解析、
1、点击新建按钮
弹出
3、点击保存按钮
2、新的电路图搭建界面
选择路径，输入文件名，按下保存即可
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2、分别选择元器件，放置在仿真空白界面中
A、点选元件后在电路
图中连续点左键即可连 续放置相同元件，如要 取消则按Esc； B、在未放下元件前点 选鼠标右键则可以将元 件旋转90度； C、依次放置所需元件
控制系统设计、电机驱动研究等有效提供强有力的仿真环境。
PSIM仿真软件： 电路示意图的程序PSIM； PSIM仿真器；
波形形成过程项目SIMVIEW。
图1 仿真环境图解
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一个电路在PSIM里表现为4个部分： 电力电路，控制电路，传感器和开关控制器。
电力电路
PISM的开关模型是理想化的，导通或者关断瞬间 可以忽略的。开关导通时电阻10 μΩ ,而关断为1MΩ。 开关不需缓冲电路。
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•单开关管
二极管
晶闸管
可关断晶闸管
BJT
MOSFET
IGBT
双向开关
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5、完成子电路设置
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通过以上两种方式的闭环控制电路结构的建立，以及仿真， 可以获得以下仿真波形。
输出电流（2A）和PWM控制波形
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输出电流（4A）和PWM控制波形
G(s) Y (s) 1 sT k E (s) sT
控制回路的结构框图
其中，传递函数中k和T分别通过以下设置框Gain和Time Constant 进行设置。
比例系数k 时间常数T
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仿真分析：
•滤波参数调整的控制效果 •PI参数调整的控制效果 •负载变化的控制效果 •输入扰动的控制效果
L
S
Vin
+ Cin
+
D Co R
Vo -
•BUCK如何实现调节输出？ •哪些因素会影响BUCK开环电路的输出变化？ •开关频率对电路输出有何影响？ •滤波对电路有何影响？
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一个闭环控制系统在PSIM里表现为4个部分： 电力电路，控制电路，传感器和开关控制器。
第三讲
电力电子仿真软件PSIM应用提高
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自动化与信工程学院电气系 作业1：
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预习开关电源课本或自查资料，仿真分析BOOST 电 路工作在电感电流连续（CCM）模式下的工作波形 (电感的电流和电压；输出电压；开关管电流，二极 管电流) ，并用仿真结果验证输入和输出电压的升压 关系 输入： 48V L= 4mL， C=60uF F=50kHz
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2、编辑子电路
将此部分电路放置到
子电路中
子方块内部架构编辑视窗
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3、编辑输入管脚
接口名称
Port Place
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4、改变子电路的尺寸大小
设置尺寸大小
电力电路
开关控制器
传感器
控制电路
图1 由以上4部分构成一个闭环控制系统
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开关控制
电力电路
传感器
控制电路
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电压单闭环仿真电路具体搭建过程
1、在上一次课程的基础的电路基础上添加电压传感器 将电压传感器放置在需要控制的电路处
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电流单闭环仿真电路图
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模块化的方法
将控制电路用一个模块整体来代替
电力电路
控制电路
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1、产生一个新的子电路
新的子电路 对此方块点双击左键 进行内部电路编辑
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3、当给定不同的电流值时，选择合适的PI参数能够得到稳定的 输出电流波形；
4、从输出电流波形和PWM控制波形图可以看出，当输出电流
越大（分别取2A和4A，但小于4.8A）时，其PWM控制波形的 占空比调节越大。
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2、将开关电路中的开关管PWM发生器用以下电路代替
被代替
控制电路
控制波形
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3、控制电路的具体设计
控制输出 给定电压 载波信号
反馈信号
控制电路
控制思想：
将给定电压和反馈电压之差作为PI控制器的输入信号；
经PI运算之后，通过限幅处理；
与载波信号进行比较，其输出作为控制波形。
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--电子线路CLeabharlann D--控制回路的波形控制输出 给定电压 载波信号
控制电路
反馈信号
载波信号波形
控制波形
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Vref
+ -
e PI控制器
1
Buck Converter
Vo
限幅
PSIM中
PI控制器的传递函数为：
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实际应用中电力电子系统还需要注意的几个问题 （软启动、调节范围、给定与反馈精度）
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总结
1、建立一般的闭环时域仿真方法，对Buck电路进行仿真； 2、通过使用模块化的子电路结构，使仿真电路变得清晰、明了，
并且便于以后使用不同控制算法的修改；
自动化与信工程学院电气系 PSIM应用中的几个补充说明 --电子线路CAD--
•版本区别说明：
导线颜色
元件设置 观察设置
9.0版本
低版本
9.0版本
低版本
•自动化与信工程学院电气系 选择复制图片说明：
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•自动化与信工程学院电气系 电流探针的说明：
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α控制器
作用：控制晶闸管开关或桥的延迟角。 控制器有3 个输入： 1. α 值：移相α 角度延迟 2. 同步信号：同步信号从低到高的转变（0 到1），提供了同 步，并且与延迟角α 等于0 的时刻相一致。 3. 使能信号：使能输出。
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