PLECS可以應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域的各個(gè)方向。遵循由上而下的設(shè)計(jì)理念,從電源,變流器到負(fù)載,PLECS使得復(fù)雜系統(tǒng)的建模仿真簡單明了。
提供豐富的元件庫,涉及到電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電氣回路,磁性元件,散熱回路,機(jī)械以及其控制部分。 在用戶界面中,模型的搭建以電氣工程師所熟悉的直觀方式進(jìn)行。只需把如半導(dǎo)體,電感和電容等典型元件添加到設(shè)計(jì)圖中并用導(dǎo)線連接即可。
多功能的輔助工具
在便于操作的圖形用戶界面和豐富的元件庫之外,PLECS還提供了用于電力電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析的多種輔助工具。
• 在仿真進(jìn)行時(shí)和結(jié)束后,數(shù)值結(jié)果將被顯示在PLECS示波器中。PLECS示波器盡可能真實(shí)地再現(xiàn)了實(shí)際電力電子測量設(shè)備,用戶可以提取感興趣的波形片段,進(jìn)行后續(xù)處理并生成數(shù)據(jù)report。
• 內(nèi)置的頻域分析工具通過簡單的設(shè)置可以尋找系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn),以及計(jì)算系統(tǒng)開環(huán)和閉環(huán)傳遞函數(shù)。除此之外,系統(tǒng)的狀態(tài)空間矩陣可以通過命令行指令提取并用于高級(jí)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)研究。
• 用戶可以使用仿真指令來改變模型參數(shù),調(diào)用仿真過程以及進(jìn)行后續(xù)數(shù)值結(jié)果處理。
• PLECS代碼生成器作為附加功能,可以將電氣回路和控制模塊轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)C代碼。
PLECS Standalone
獨(dú)立的仿真平臺(tái)
PLECS Standalone是用于電力電子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真的自主軟件。不需要其他平臺(tái)支持,就可以在其獨(dú)立環(huán)境下建模仿真任何復(fù)雜電氣回路和控制器。
得益于進(jìn)一步優(yōu)化的模擬引擎,PLECS Standalone的運(yùn)行速度比PLECS Blockset更高。與直觀豐富的元件庫結(jié)合,PLECS Standalone為系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真提供了高性價(jià)比的解決方案。
精心設(shè)計(jì)的求解器
PLECS Standalone有自己的模擬引擎,以解算電路和控制器的數(shù)學(xué)模型。用戶可以選擇變步長或定步長求解器。變步長求解氣會(huì)根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)整采樣步長,以最省時(shí)的方式達(dá)到用戶設(shè)定的精度要求。PLECS Standalone為剛性或非剛性系統(tǒng)提供了優(yōu)化的隱式和顯式求解器。
采樣
PLECS的模擬引擎支持離散信號(hào)系統(tǒng)。用戶可以建模固定或變步長采樣,多采樣率,以及同時(shí)包含連續(xù)和離散模塊的混合系統(tǒng)。
兼容性
PLECS Standalone的仿真模型可以通過導(dǎo)入導(dǎo)出功能與PLECS Blockset交互。所有PLECS Standalone的庫元件也都能在PLECS Blockset中找到。如果將PLECS Blockset導(dǎo)入PLECS Standalone中, Simulink本身的模塊會(huì)被忽略。
PLECS Blockset
集成入Simulink的電力電子工具箱
PLECS Blockset集成在Simulink環(huán)境中,專注于電力電子系統(tǒng)的高速仿真。用戶可在PLECS中搭建電氣回路,而在Simulink中建?刂破鳌
PLECS電路模塊
PLECS電路在Simulink編輯環(huán)境中以獨(dú)立模塊的形式出現(xiàn)。用戶可以將Simulink信號(hào)引入PLECS模塊中以控制半導(dǎo)體元件或電源。而PLECS模塊中的電流電壓量測則直接通過輸出端口導(dǎo)出到Simulink環(huán)境中。這些量測值可以在示波器中顯示,MATLAB編程進(jìn)行后續(xù)處理,或者作為反饋量與控制系統(tǒng)連接。PLECS Blockset用戶可以結(jié)合Simulink涵蓋不同領(lǐng)域的龐大元件庫,而同時(shí)享受PLECS電力電子仿真的高速。
直觀的原理圖編輯器
如果之前熟悉Simulink,上手PLECS會(huì)輕而易舉。雙擊Simulink面板中的PLECS模塊將展開原理圖編輯器,其中模型建立以拖動(dòng)和連線的簡單方式進(jìn)行,與Simulink大同小異。
在PLECS原理圖中拖入輸入和輸出端口即可定義與Simulink的接口。事實(shí)上,PLECS模塊在Simulink看來就是一個(gè)子系統(tǒng),而其動(dòng)態(tài)特性通過Simulink求解器進(jìn)行處理。除此之外,用戶也可以在PLECS原理圖中封裝子系統(tǒng)以建立自定義模塊。
結(jié)合Simulink求解器
每次仿真開始之前,PLECS會(huì)把模型轉(zhuǎn)化為等效數(shù)學(xué)方程。不同于聯(lián)合仿真,Simulink求解器將PLECS方程連同Simulink本身的控制系統(tǒng)一起解算。PLECS Blockset模型支持Simulink解算器的各種設(shè)置,例如可變或固定步長,以及過零點(diǎn)檢測等。