第六章电磁系统分析一电力电子功率变换器电力电子装置的仿真·电力电子装置的建模电力电子电路的仿真涉及到大量不同层次的物理过程其大跨度的时标（纳秒级、秒级甚至分级）、高的系统维数以及大量的拓扑结构使得对其做整体的分析需大量的计算时间与内存，所以一般需要多层次的建模方法。（1）低层次模型中，器件的模型是基于对器件特性的数学物理分析而建立的，称为原理性模型，而在高层次模型中器件的模型侧重于器件的输入与输出特性的描述，即为行为模型
电力电子装置的仿真 • 电力电子装置的建模 电力电子电路的仿真涉及到大量不同层次的物理过程， 其大跨度的时标（纳秒级、秒级甚至分级）、高的系 统维数以及大量的拓扑结构使得对其做整体的分析需 大量的计算时间与内存，所以一般需要多层次的建模 方法。 （１）低层次模型中，器件的模型是基于对器件特性的 数学物理分析而建立的，称为原理性模型，而在高层 次模型中器件的模型侧重于器件的输入与输出特性的 描述，即为行为模型。 第六章 电磁系统分析—电力电子功率变换器
第六章电磁系统分析一电力电子功率变换器电力电子装置的仿真（2）高层次模型并不是低层次模型完全的组合而是对低层次模型加以集结、简化后得到的机理性模型。（3）在仿真中大信号与小信号均被大量采用。小信号模型用于系统的稳定性分析、控制系统设计与输入输出特性研究。大信号模型用于分析负载变化与输入激励变化过度、渡过程中系统的行为，特别是用于设计完成后模型的验证
电力电子装置的仿真 （２）高层次模型并不是低层次模型完全的组合， 而是对低层次模型加以集结、简化后得到的机 理性模型。 （３）在仿真中大信号与小信号均被大量采用。 小信号模型用于系统的稳定性分析、控制系统 设计与输入输出特性研究。大信号模型用于分 析负载变化与输入激励变化过度、渡过程中系 统的行为，特别是用于设计完成后模型的验证。 第六章 电磁系统分析—电力电子功率变换器
第六章电磁系统分析一电力电子功率变换器电磁系统的仿真1电磁系统是一个由一个由受控对象和控制器（包括开环与闭环）组成的系统，其中电力电子装置一变换器是作为控制器中的执行机构而作用的。利用计算机仿真技术建立模型，通过仿真试验对所产生的各类信息进行识别、分析、传递、变换等一系列的信息处理，就可以获得对系统动静态特性认识的新信息，因而就可以去分析、研究利用该系统，或进一步改善该系统，利用精心设计的控制器获得能满足性能指标要求的最优控制系统。其主要应用范围包括：预测系统的特性以及外界干扰的影响（1）2控制策略的确定，控制系统的分析、设计和综合（3）实施生产人员的模拟培训工作
电磁系统的仿真 １.电磁系统是一个由一个由受控对象和控制器（包括开环与闭 环）组成的系统，其中电力电子装置－变换器是作为控制器 中的执行机构而作用的。利用计算机仿真技术建立模型，通 过仿真试验对所产生的各类信息进行识别、分析、传递、变 换等一系列的信息处理，就可以获得对系统动静态特性认识 的新信息，因而就可以去分析、研究利用该系统，或进一步 改善该系统，利用精心设计的控制器获得能满足性能指标要 求的最优控制系统。其主要应用范围包括： （１）预测系统的特性以及外界干扰的影响 （２）控制策略的确定，控制系统的分析、设计和综合 （３）实施生产人员的模拟培训工作 第六章 电磁系统分析—电力电子功率变换器
第六章电磁系统分析一电力电子功率变换器电磁系统的仿真偏差给定被控变量指令元件调节元件执行元件被控对象控制信号反馈测量元件电磁系统结构图
电磁系统的仿真 指令元件 调节元件 执行元件 被控对象 测量元件 给定 反馈 偏差 控制信号 被控变量 电磁系统结构图 第六章 电磁系统分析—电力电子功率变换器
第六章电磁系统分析一电力电子功率变换器电磁系统的仿真2.电气元件（电磁元件）的建模PTAiRoo2如电机、变压器、电阻、电容电感及其他各类申磁器件（1）基于路的模型（2）基于场的模型茶
电磁系统的仿真 2.电气元件(电磁元件) 的建模 如电机、变压器、电阻、电容、 电感及其他各类电磁器件。 （１）基于路的模型 （２）基于场的模型 FEA A_Phase1 A_Phase2 B_Phase1 B_Phase2 AirRotor1 AirRotor2 FEA S_A_P1 S_A_P2 S_B_P1 S_B_P2 S_C_P1 S_C_P2 R_A_P1 R_A_P2 R_C_P1 R_C_P2 R_B_P1 R_B_P2 S_AA_P1 S_AA_P2 S_BB_P1 S_BB_P2 S_CC_P1 S_CC_P2 air_rotor1 air_rotor2 第六章 电磁系统分析—电力电子功率变换器