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Plexim开发的系统级电力电子仿真软件PLECS，是一套能在MATLAB/Simulink环境下快速模拟电力电子电路的仿真工具，最新版本V1.5.６已于今日正式发表。新版本最新功能是热模拟，并可透过PLECS Viewer与没有PLECS License的使用者分享电路模型。% o2 `4 s3 |: ?1 s9 J: ]8 k
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PLECS V1.5.６的新功能包括热分析，其热函式库让使用者可将热设计纳入电力电路的设计中，使用者可定义与溫度相关的热传导和每个半导体元件的开关损耗能量分布；也可收集由半导体和电阻器而损耗的能量，并使用热电阻和电容元件来模拟热的行为。 8 V# |9 ^0 X* u3 r$ L
6 t5 G2 {. l/ f M1 ^
完整授权版本的PLECS，可以产生一种內含特殊认证的PLECS电路模型，使用者可以使用免费的PLECS Viewer来开启这样的电路模型(但不能修改)，以达到分享电路模型的目的。该工具并扩增了三相变压器函式库包括three-leg和five-leg配置的模型，含有core saturation以及variable phase shift angles。 7 l$ @/ y( p+ k2 ~: z: V
; h2 B* c7 D- [& \! @此外PLECS V1.5.６具备离散状态空间方法的模拟参数「Refine factor」可让使用者在模拟离散式电路模型时，时步长(Time-Step)会比使用Simulink模型時要来的小。该工具并支持无刷直流电机、基纳二极管(Zener Diode)、3D查表(Look-Up Table)等元件。
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PLECS工具箱是基于MATLAB的Simulink为运行环境,可以与Simulink并行被使用,也可以作为Simulink的一个工具箱,和Simulink下的其他模块并列存在. 熟悉Simulink的用户,会很轻松的掌握PLECS软件的编辑原理.PLECS的使用,有效的提高了Simulink的模拟仿真性能.它是特别为电力电子系统的仿真而开发的，但是当用于仿真既含有电路部分又含有复杂的控制方案的系统时，它同样是一个有效的工具。$ j% s8 t5 U1 M
, ?' h5 q( M; l* @7 o$ J- LSimulink是运行在MATLAB环境中的用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。对于建模，Simulink提供了一个图形化的用户界面。Simulink被广泛地用于控制系统的仿真。但是Simulink不能接受用户以网络表或电路图形式输入的电路系统。PLECS工具箱扩充.Simulink功能，使我们可以在Simulink的环境中以网络表的形式建立电路部分的模型。建模后的电路模型将以子系统的形式呈现在Simulink中。系统中控制部分的建模可以通过调用Simulink中的各种工具箱来完成。在对仿真系统进行建模以后，电路部分可以接收来自控制部分的电压、电流信号及开关信号。而在仿真过程中，电路部分又将仿真的结果以电压量、电流量的形式传递给控制部分。通过两个部分的交互作用，可以完成比较复杂的仿真任务，并且可以利用MATLAB强大的计算功能来分析仿真的结果。
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' P5 N: e* E/ c, r% hPLECS提供了涵盖了电路、电力电子、电气传动等电气系统中常见的基本元件和仿真模型，主要由两大部分组成:内建元件和库元件。内建元件包括:电阻、电感、电容、电流源、电压源、变压器、安培表、伏特表，开关等元件;而库元件则主要有GBT、GTO、晶闸管、二极管、双路开关、三路开关、异步电机等的仿真模型。用户也可以根据自己的需求用内建元件来构建所需的电路元件。实际上，PLECS的库元件正是采用内建元件来构成的。: l- o. S8 \/ ~$ `$ ?
8 U; X* Y1 y3 ]1 W9 q+ uPLECS区别于以往传统的模拟仿真应用软件,主要有以下一些显著特点:0 ^/ Y* I1 `9 c% P
(1) 兼容性好：与Simulink结合' L" a; f" E: U) X( _) z
(2) 高效的编辑原理 o) H8 C8 _2 C2 y
(3) 半导体开关元器件的理想化:如IGBT,IGCT的 Irr=0,di/dt=无穷大,Qrr=0
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( d7 G7 ]" f, a9 V1 ?+ @0 o+ `A 便于操作:
: ~, I% l, x9 P一个理想的开关转化，不会让我们担心诸如导通电阻或吸收电容这样的参数问题.! k* ?) O# k7 B' v% V/ @5 Q' W
通常,我们可能不知道这些数值,特别是系统模拟所可能产生的寄生效应,也是很少被关注的,这样,PLECS元件理想化优势就体现在这里.. q9 P( Q2 K. `
! d: n/ z0 l0 R9 O! A4 QB 稳定性好:- ^+ g# }0 m: W( U8 W
在模拟电路的搭建时，使用吸收电路往往使模拟系统复杂性增加,弹性系数也会上升.
6 M! ]9 P) E$ k2 {
9 e7 w) A/ s p) p8 _: }0 e 有些模块通常会要求固定时步模拟或使用弹性系数解算器.而PLECS在没有缓冲器的条件下,就可以让您在Simulink的所有固定时步和可变时步解算器中进行自由选择.
1 ~2 ]; j6 |) e8 E( d R, |8 w5 j5 G) O" ?6 j: f
C 速度快:, d) k% m( c, m$ b+ n) G
传统的一些电路模拟程序,转化瞬间的计算十分繁琐.有限斜率强制缩短了程序运行步# e! d8 d: | m( }1 p' R
骤的时间.在PLECS中,这个问题就容易解决.只需要通过理想开关的即时运行就可以实现.
" G# w) Y+ K/ k* I4 p* ?5 c每个转化过程只需要两步.在某种程度上大大加快了模拟速度.
0 e" A# r. C0 z2 d% u, K* u4 m. @/ ]4 @: \+ K8 t/ f
(4) 特殊的程序库
8 ]. z, r7 {# U# [6 T除了标准的参数如电流电压,有源器件外,PLECS还提供了一些特别的元件.在程序库里,你可以找到很多半导体元器件,如开关,断路器.变流器和三相变压器等等.
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为了模拟电子驱动,我们在PLECS里还可以找到交流或直流发电机,如感应发电机或永磁同步发电机.+ P$ n, S; c$ q+ D
目前全球已经使用PLECS软件的客户有：$ x; @8 [6 l! Y5 ^
9 ?" a$ h0 ^6 m4 k) H" Q% ]工业领域：ABB ACS Converter
4 ^3 `# Z5 J. _# G. b% \( \1 T Siemens Ａ＆Ｄ (自动化领域)& q$ |1 o5 X) \0 p) q# }
Philips Research Laboratories (研究实验室)$ d4 F8 k* s+ g G
Alstom Power Conversion (电子领域)5 D! A v4 A9 @4 T. ?
Bombardier Transportation （交通领域）
5 |% m6 \- |, c% k& r Panasonic Electronic Devices (驱动领域)
3 f+ v% c- U4 f/ r Smiths Aerospace （航空领域）
: D' A) O* H3 ?9 g4 b Vestas Wind System（工业设备：风力发电系统）4 U( F5 a2 d! A2 Y7 J' Q8 Q
Aerotech Telub (S)
, h: v3 m7 R) K" b3 L# \ Artesyn Technologies (USA)
8 n5 O$ c& a% s7 S Atlantic Power Systems(USA)
B H; `5 ^. n" {& a9 i+ X- m Bombardier Transportation(D)
. j4 G1 o1 W4 d; l Bosch (D)
$ p7 m7 D: N7 G8 a9 ~ Conti TEMIC (D)
3 h5 W. ^9 T5 g0 S: c j: l! R9 W Converteam SAS (F)( A. T& D: A+ _5 l8 y* G
CT-Concept Technologie (CH)2 y. B! C( x1 K% i
DaimlerChrysler (USA)( H# T1 o/ |2 |! a! [3 A l
Danfoss Drives (DK)
2 ] { o. I+ m. n2 A Enerdrive (CH)) F, D5 H3 U' _6 `& ?' z5 w: `
Fraunhofer IISB (D)4 f0 B+ p3 F+ J( l) J+ p8 e" L
GE Global Research (D)
4 Z1 a9 {, T% L6 N9 A General Motors (USA)
% U6 g+ L$ M. b! ] R Goodrich (UK,USA)3 @' @0 C, w8 O% H5 b3 \0 W
Vestas Wind Systems (DK)% \- P" Q: |; D/ n
Rockwell Automation (USA) ; ~- p$ l& {3 u! p- t3 s; A3 P
......
& R/ o" o! l% W, f: u) N. V ^& v8 q. A5 H
全球重点大学及实验室：
/ H G; l, R* D4 s! L Ｆlorida State University,CAPS (USA)
/ G6 K$ n, C1 V8 D1 u# [' h# E' H Colorado School of Mines (USA) (矿业大学)
# q7 [1 n4 Q- P0 ?# C ＤLR,Institude of Robotics and Mechatronics (D) (机器人技术)
@/ t+ Y" h8 }" L! `) ^5 b Universiteit Gent,EELAB (9 t7 r5 W3 i5 x( T4 T
Paul Scherrer Institut (CH)
8 @% q2 { J- P- @; R Imperial College London,EE-C&P (UK)
, \0 T6 ?* p6 R+ u' Z/ P7 }1 ^/ z `0 L7 F Aalborg University (DK)/ B7 R1 h( K# U* U& S* ~; d
CHRN (CH)
' v4 a5 j0 C5 K- u! F" A# i Colorado School of Mines (USA)+ Y2 x, D! q/ e9 ~% ?
University of Canterbury (NZ)
2 G. ]: R% ]8 N9 }, V- ` d# k1 Y Kun Shan TU (TW): L7 U0 ~+ O0 a& \
NTB Buchs (CH)
+ [) \, R6 S: y/ S5 E Seoul National University (KR)7 P% d$ y+ J; C3 G/ v2 Q c
Sogang University (KR)
S/ ~5 ]' A; v" ^3 q, c ......4 X& u9 L2 m! v( {& }3 f0 Q# Z
2 ~( X2 p. p% j% n
PLECS软件具有强有力的竞争性,其优势如下:
5 p* j y. e: F* P0 s _$ y(1) 将自己的功能集成在Simulink中，仿真系统电路部分的仿真由PLECS工具箱完成，而控制部分仍可以利用Simulink自身强大的功能，两者的结合使各自的优点得到了充分发挥;描述电路的语言简单明了，易于编程，易于修改; ( N" z# k+ C: A2 V% I8 `' `
(2) 由于采用了状态空间的方法，仿真速度快
- \' k+ [* F v& H# e(3) 成本低；在时间和步骤上，简化了传统的系统模拟软件 9 @, z) c# r+ T2 h: m3 I
(4) 支持固定时步、可变时步模式
: ^' I9 V, l) G(5) 半导体开关元件理想化，甚至还包括可能产生的寄生效应
) V; Q3 P, D4 A Q9 F+ k% ?(6) 标准平台，无移动成本，不受计算机基础设施变化的影响
, f6 V; b) c6 x6 l( x(7) 兼容性好 (作为Simulink的工具箱或与Simulink独立并行使用．熟悉Simulink的用户很容易掌握), t. k( i9 ~; ~+ \9 H& P7 o8 {
(8) 快速模拟工程技术及研发上的新构思新理念
/ [" i9 I: N- j8 L, t(9) 提供更快的模拟系统和所要求的无微调参数
y- }9 Q; E& f/ [(10) 能进行系统里各个部分的热量仿真（唯一具有该功能的软件）1 d" c3 t& U/ w: I
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采用PLECS工具箱，可以在Simulink工作环境中高效率地完成对电气系统的仿真和分析，为分析和设计复杂的电气系统提供了一个强有力的仿真手段，提高了仿真和系统开发的效率．-%-11638-%--%-27916-%--%-13767-%- |
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狗仔卡
发表于 2007-6-7 15:52:55
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