【正文】 機(jī)驅(qū)動(dòng)研究等有效提供強(qiáng)有力的仿真環(huán)境，波形解析等功能。仿真時(shí)，由于它可以將半導(dǎo)體功率器件等效為理想開關(guān)，所以能夠快速的進(jìn)行仿真，對于初學(xué)者來說可以輕易的掌握。它是專門針對電力電子及電機(jī)拖動(dòng)而開發(fā)的專用仿真軟件，在歐美各國以及日本廣為使用。 PSIM軟件具有特別強(qiáng)大的仿真引擎，PSIM采用的高效的算法克服了其它大多數(shù)仿真軟件的收斂失敗、仿真時(shí)間長的問題，因而它的應(yīng)用范圍極為廣泛。例如，可以用在電力電子電路的解析，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的研究，和其他公司的仿真器的連接等。 它具有以下的功能：、易于使用，用PSIM直觀、簡單的GUI操作界面可以迅速地搭建電路圖?！　　　SIM可以用來仿真多種復(fù)雜的控制電路，比如說模擬電路、s域傳遞函數(shù)、z域傳遞函數(shù)以及用戶自己編寫的C/C++程序都可用來表示控制回路?！　　　SIM和其它仿真軟件相比的最重要的優(yōu)點(diǎn)就是是仿真速度快?？梢杂脕矸抡嫒我獯笮〉碾娏ψ儞Q電路和控制回路?！　　　☆l率特性解析是設(shè)計(jì)控制環(huán)節(jié)的重要工具。其它的仿真軟件要在執(zhí)行AC SWEEP之前先把把開關(guān)回路模型表示為平均模型（average models）然而PSIM仿真軟件可以對工作在開關(guān)狀態(tài)的電路進(jìn)行AC SWEEP?！　　　、?可以生成C語言程序獨(dú)立模塊 　　用戶可以使用C/C++軟件編寫程序，然后再利用Microsoft Visual C++編譯成DLL文件，編譯后的DLL文件就可以和PSIM鏈接來進(jìn)行仿真?！　、?輸出的數(shù)據(jù)格式兼容性好　　PSIM的仿真結(jié)果是以TXT文件格式輸出的，可以很方便地轉(zhuǎn)換為EXCEL與MATLAB所認(rèn)同的數(shù)據(jù)格式，便于數(shù)據(jù)進(jìn)行后期處理?！　　　】梢杂肧、T輸入端的電壓模擬光照強(qiáng)度和溫度的變化，得到不同光照強(qiáng)度和溫度下的特性曲線。 開環(huán)仿真仿真時(shí)參數(shù)按照第二章介紹的進(jìn)行選取，輸入電源電壓為200V，其仿真圖如圖（5—1）所示。圖5—1開環(huán)仿真圖本文在仿真時(shí)，，由仿真波形可以看出，，實(shí)現(xiàn)了降壓功能。并且在調(diào)制比變化時(shí)，升降壓的切換過程很平滑，輸出波形也很好。如圖（5—2）所示。其中第一行為輸出電壓波形，第二行為電感電流IL1和IL2，第三行為調(diào)制波的波形。圖5—2開環(huán)仿真輸出波形 各開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)波形如（5—3）所示。圖5—3各開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)波形，Vin2不變，其仿真結(jié)果如圖（5—4）所示：從圖中可以看出，在輸入電源電壓存在擾動(dòng)時(shí)，其調(diào)節(jié)時(shí)間很短，并且在電源電壓不等時(shí)仍能正常工作。第一行為輸出電壓波形，第二行為輸出電流波形。圖5—4電源電壓存在擾動(dòng)時(shí)輸出電壓電流的波形 閉環(huán)仿真第2章 已經(jīng)詳細(xì)的介紹了閉環(huán)的控制框圖及基本原理，下面就著重分析閉環(huán)仿真結(jié)果。 電壓瞬時(shí)值閉環(huán)控制方式1. 采用PSIM仿真軟件進(jìn)行閉環(huán)仿真，參數(shù)與開環(huán)時(shí)相同。其仿真圖見（5—5）所示，輸出電壓波形如圖（5—6）所示。 圖5—5電壓閉環(huán)仿真圖 圖5—6電壓閉環(huán)時(shí)輸出電壓波形 下面驗(yàn)證輸入電壓不對稱時(shí)，該逆變器的工作情況。使Vin1=100V，Vin2=200V，此時(shí)輸出波形如圖（5—7）所示。第一行為輸出電壓波形，第二行為電容電壓VcVc2的波形，第三行為輸入電源電壓VinVin2的波形。從圖中可以看出，當(dāng)輸入電源不對稱時(shí)該逆變器仍能正常工作。圖5—7輸入電源不對稱時(shí)輸出波形 為了驗(yàn)證該閉環(huán)系統(tǒng)對輸入電源電壓擾動(dòng)的抑制作用，，其仿真圖如圖（5—8）所示。 其輸出電壓波形如圖（5—9）所示。由波形圖可以看出，輸出電壓為300V，該逆變器實(shí)現(xiàn)了升壓功能，此時(shí)該逆變器就起到了降壓的作用。第一行為輸出電壓波形，第二行為電容電壓VcVc2的波形，第三行為輸入電源電壓Vin的波形。圖 5—8 所示輸入電源電壓存在擾動(dòng)時(shí)的仿真圖圖5—9輸入電源電壓擾動(dòng)時(shí)輸出波形4. 接下來驗(yàn)證負(fù)載電阻存在擾動(dòng)時(shí)，該系統(tǒng)的工作情況。其仿真圖如圖（5—10）所示。在這種情況下，輸出電壓波形如圖（5—11）所示。從圖中看出，輸出電壓保持不變而輸出電流增大了一倍。，輸出電壓保持不變而輸出電流減小了一半。見圖（5—12）。 圖5—10負(fù)載擾動(dòng)仿真圖圖5—11負(fù)載增大時(shí)輸出電壓電流波形圖5—12負(fù)載減小時(shí)輸出電壓電流波形 電流瞬時(shí)值閉環(huán)控制方式 電流瞬時(shí)值控制方式與電壓瞬時(shí)值閉環(huán)控制方式仿真圖基本相同，這里就不在這里贅述。其輸出電流波形如圖（5—13）所示，其FFT分析如圖（5—14）所示，可以看出諧波含量很小，輸入電感LL2上的電流波形如圖（5—15）所示。圖5—13電流閉環(huán)控制時(shí)輸出電流波形圖5—14 輸出電流波形FFT分析圖5—15電感LL2上電流波形同電壓瞬時(shí)值閉環(huán)控制方式相同，也分別對輸入電源存在擾動(dòng)，輸入電源不對稱，負(fù)載擾動(dòng)這幾種情況進(jìn)行了仿真，輸出波形均符合逆變器的要求，達(dá)到了閉環(huán)的效果。這里就不再贅述了。 并網(wǎng)仿真下面開始對輸出并聯(lián)組合型雙Cuk逆變器的并網(wǎng)進(jìn)行仿真。為了驗(yàn)證前饋校正是否能消除電網(wǎng)電壓擾動(dòng)對入網(wǎng)電流的影響，先對電網(wǎng)電壓存在擾動(dòng)這種情況進(jìn)行仿真研究。仿真時(shí)，~。其仿真圖如圖（5—16）所示。電網(wǎng)電壓和入網(wǎng)電流波形如圖（5—17）所示。由圖中可以看到，當(dāng)電網(wǎng)電壓存在擾動(dòng)時(shí)，入網(wǎng)電流幾乎沒有受到影響，且與電網(wǎng)電壓一直保持同相，這說明該系統(tǒng)對電網(wǎng)電壓的擾動(dòng)有很好的抑制作用。圖5—16電網(wǎng)電壓存在擾動(dòng)時(shí)并網(wǎng)仿真圖 圖5—17電網(wǎng)電壓存在擾動(dòng)入網(wǎng)電流波形 接下來對輸入電壓存在波動(dòng)的情況進(jìn)行仿真。仿真中，~。仿真波形如圖（5—18）所示。從圖中可以看出，該逆變器由于存在升降壓功能，對電源電壓的波形有很好的抑制能力，適應(yīng)于光伏發(fā)電系統(tǒng)。圖5—18輸入電源變化時(shí)入網(wǎng)電流波形 單電源輸入時(shí)的均壓仿真第三章針對單電源輸入時(shí)均壓電容的分壓問題，提出了兩種均壓方案分別是冗余開關(guān)均壓法和調(diào)制波修正均壓法。本節(jié)將著重分析兩種均壓方案的仿真結(jié)果。 冗余開關(guān)均壓法在本文中的h選為2V，其仿真圖如圖（5—19）所示。輸出電流波形和電容電壓VcVc4波形如圖（5—20）所示，由仿真結(jié)果可以看出，均壓電容電壓的差值很小不超過6V，達(dá)到了均壓的要求。圖5—19冗余開關(guān)均壓法仿真圖 圖5—20冗余開關(guān)均壓法仿真結(jié)果圖 調(diào)制波修正均壓法根據(jù)第三章介紹的均壓控制原理，對電路進(jìn)行仿真，仿真時(shí)參數(shù)與雙電源輸入電流閉環(huán)時(shí)相同。其仿真圖如圖（5—21）所示。輸出電流波形和電容電壓VcVc4波形如圖（5—22）所示。從仿真結(jié)果可以看出，均壓電容CC4上的電壓在200V左右變化。圖5—21調(diào)制波修正均壓法仿真圖圖5—22輸出電流和電容電壓VcVc4波形圖5—23輸出電流和電容電壓VcVc4穩(wěn)態(tài)波形圖524調(diào)制波波形 兩種均壓法比較 這兩種均壓法的仿真結(jié)果上面已經(jīng)給出。顯然，冗余開關(guān)均壓法的均壓效果要比調(diào)制波修正均壓法好很多。前者的均壓效果只在幾V之內(nèi)，而且均壓速度很快，而后者電容上電壓在200V左右變化，變化范圍為50V左右，而且反應(yīng)時(shí)間很長，均壓效果相對較差。但是，冗余開關(guān)均壓法的兩個(gè)開關(guān)在每半個(gè)周期都工作在高頻狀態(tài)，電路的開關(guān)損耗就大大增加了。而調(diào)制波修正均壓法每半個(gè)電網(wǎng)周期內(nèi)仍然只有一個(gè)高頻開關(guān)工作，系統(tǒng)的開關(guān)損耗明顯比冗余開關(guān)均壓法要低。而由于本逆變器具有可升降壓的功能，所以它對輸入電壓的適應(yīng)性很強(qiáng)。所以即使調(diào)制波的均壓效果較差，該逆變器仍能正常工作。所以本文選擇調(diào)制波修正均壓法。 總結(jié) 本章著重介紹了雙電源輸入時(shí)的輸出并聯(lián)組合型雙Cuk逆變器的開環(huán)仿真，閉環(huán)仿真和并網(wǎng)仿真。閉環(huán)時(shí)又分析了輸入電源電壓存在擾動(dòng)和負(fù)載擾動(dòng)時(shí)該逆變器的工作情況。并網(wǎng)時(shí)又分析了輸入電源電壓存在擾動(dòng)和電網(wǎng)電壓擾動(dòng)時(shí)該逆變器的工作情況。接下來介紹了單電源輸入時(shí)的輸出并聯(lián)組合型雙Cuk逆變器分別采用冗余開關(guān)均壓法和調(diào)制波修正均壓法的仿真波形。從仿真圖中可以看出兩種均壓措施都能滿足該逆變器的要求。 結(jié)論 45