PSIM仿真(提高)

1、电力电子仿真软件电力电子仿真软件PSIM应用提高应用提高第三讲第三讲自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD- 下周下周2 （808.811） - 9,10节实验课节实验课 自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-作业作业1： 预习开关电源课本或自查资料，仿真分析预习开关电源课本或自查资料，仿真分析BOOST 电电路工作在电感电流连续（路工作在电感电流连续（CCM）模式下的工作波形）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，二极电感的电流和电压；输出电压；开关管电流，二极管电流管电流) ，并用仿真结果验证输入和输出电压的升压，并

2、用仿真结果验证输入和输出电压的升压关系关系 L= 4mL， C=60uF输入：输入： 48VF=50kHz自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-PSIM应用中的几个补充说明应用中的几个补充说明导线颜色导线颜色低版本低版本9.0版本版本版本区别说明：版本区别说明：观察设置观察设置元件设置元件设置低版本低版本9.0版本版本自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-选择复制图片说明：选择复制图片说明：自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-电流探针的说明：电流探针的说明：控制器控制器作用：控制晶闸管开关或桥的延迟角。 控制

3、器有3 个输入：1. 值：移相角度延迟2. 同步信号：同步信号从低到高的转变（0 到1），提供了同 步，并且与延迟角等于0 的时刻相一致。3. 使能信号：使能输出。自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-BUCKBUCK如何实现调节输出？如何实现调节输出？哪些因素会影响哪些因素会影响BUCKBUCK开环电路的输出变化？开环电路的输出变化？开关频率对电路输出有何影响？开关频率对电路输出有何影响？滤波对电路有何影响？滤波对电路有何影响？自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-一个闭

4、环控制系统在一个闭环控制系统在PSIM里里表现为4个部分： 电力电路，控制电路，传感器和开关控制器。图1 由以上4部分构成一个闭环控制系统电力电路电力电路控制电路控制电路传感器传感器开关控制器开关控制器自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-电力电路电力电路传感器传感器开关控制开关控制控制电路控制电路自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-电压单闭环仿真电路具体搭建过程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将电压传感器放置在需要控制的电路处自动化与信工程学院电气系自动化

5、与信工程学院电气系-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被代替控制波形控制波形控制电路控制电路自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-3、控制电路的具体设计控制电路控制电路反馈信号反馈信号载波信号载波信号给定电压给定电压控制输出控制输出控制思想：控制思想：将将给定电压给定电压和和反馈电压反馈电压之差作为之差作为PI控制器的输入信号；控制器的输入信号；经经PI运算之后，通过限幅处理；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。与载波信号进行比较，其输出作为控制波形。自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-

6、电子线路CAD-控制回路的波形载波信号波形载波信号波形控制波形控制波形控制电路控制电路反馈信号反馈信号载波信号载波信号给定电压给定电压控制输出控制输出自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-PI控制器的传递函数为：PSIM中其中，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。( )( )( )Y s1sTG skE ssT控制回路的结构框图控制回路的结构框图时间常数时间常数T比例系数比例系数k自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-仿真分析：仿

7、真分析：负载变化的控制效果负载变化的控制效果输入扰动的控制效果输入扰动的控制效果PI参数调整的控制效果参数调整的控制效果滤波参数调整的控制效果滤波参数调整的控制效果自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-电流单闭环仿真电路图电流单闭环仿真电路图自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-模块化的方法模块化的方法电力电路电力电路控制电路控制电路将控制电路用一个模块整体来代替将控制电路用一个模块整体来代替自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-1、产生一个新的子电路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自动化

8、与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-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子方块内部架构编辑视窗自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-3、编辑输入管脚Port Place接口名称接口名称自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-4、改变子电路的尺寸大小设置尺寸大小设置尺寸大小自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-5、完成子电路设置自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-输出电流

9、（输出电流（2A）和）和PWM控制波形控制波形 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。自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-输出电流（输出电流（4A）和）和PWM控制波形控制波形自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-u实际应用中电力电子系统还需要注意的几个问题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）（软启动、调节范围、给定与反馈精度）自动化与信工程学院电气系自动化与信工程学院电气系-电子线路CAD-总总 结结1、建立一般的闭环时域仿真方法，对、建立一般的闭环时域仿真方法，对Buck电路进行仿真；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，、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；并且便于以后使用不同控制算法的修改；3、当给定不同的电流值时，选择合适的、当给定不同的电流值时，选择合适的PI参