基于PSIM机载大视场宽谱段偏振光谱成像系统光学设计

为满足偏振光谱成像探测中对于大视场、宽谱段技术要求,设计了一种基于偏振强度调制技术(PSIM)的宽谱段大视场偏振光谱成像仪。针对前置望远镜组,文中对现有国内玻璃材料消色差分析,优选了可见至短波红外的复消色差玻璃,通过控制镜组中PSIM模块光线角度,实现大视场内在PSIM模块上的入射角度需求。结合分析结果,采用光学设计软件优化设计。设计结果表明,前置望远系统能够实现波段为400~1 700 nm,视场角为72°,焦距为20 mm, F数为4的高质量成像,全谱段内探测器截止频率处传递函数优于0.4, PSIM模块上最大入射角度为±4.99°,有效保证了各视场内偏振调制的一致性。后置光谱分光系统采用基于Offner结构的凸面光栅,优化结果显示各波段点列图均小于一个像元,在探测器奈奎斯特频率处中心波长的MTF达到0.6,各项指标均满足设计要求。本文对于基于PSIM宽谱段偏振光谱成像仪器的工程化具有很重要的现实意义,对宽谱段光学系统消色差设计也具有一定指导意义。

PSIM仿真软件在交流电机调速教学中的应用

介绍了《电机与拖动》的教学内容,阐述三相交流异步电动机的调速方法。结合电动机调速过程中所涉及的专业知识,使用PSIM仿真软件和实验设备对电动机的各种调速方法进行仿真研究与实验验证,通过仿真和实验,使学生更好地理解电动机的调速过程,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。

基于PSIM的新能源汽车车载逆变器多路输出供电电源设计与仿真

设计了一种基于反激变换器拓扑的多路输出供电电源,提出了基于高性能固定频率电流模式控制器UC3845芯片的车载逆变器供电的多路输出反激变换器的设计方案,对电路系统中的关键元器件—磁性元器件参数与环路参数进行了设计。针对传统车载电源开发过程中成本高、测试项多、开发周期长等问题,通过PSIM2021A仿真软件对所设计的供电电源的各项性能进行了仿真测试,获得了目标系统中的关键性能参数,仿真结果表明所提出的设计方法达到了预期的性能要求,证明了设计理论的正确性。

基于PSIM的宇称-时间对称无线电能传输系统仿真实验平台设计

近年来,无线电能传输技术无论是机理研究还是产业化,都取得了长足的发展。其中基于量子力学中宇称-时间(parity-time,PT)对称机理的无线电能传输系统,因其固有的恒定传输特性,具有非常广阔的应用前景和重要的研究价值。该文结合当下开展的电力电子技术和无线电能传输课程,基于PSIM仿真软件,设计了一种PT对称无线电能传输系统仿真实验平台。首先根据PT对称机理,得出无线电能传输系统的PT对称条件,并据此分析PT对称无线电能传输系统的基本特性;然后系统地给出PT对称无线电能传输系统的设计方法和步骤,并由此确定系统的电气参数;最后在PSIM仿真软件中搭建一套系统的仿真实验平台,验证PT对称无线电能传输系统的恒定输出功率和传输效率特性。该仿真实验平台设计实现了电力电子技术和无线电能传输课程的交叉融合,有利于激发学生的创新性思维,培养学生的综合素质,进一步提高了无线电能传输课程的教学质量。

PSIM软件在电路原理课程教学中的应用探索

“电路原理”是电类专业的一门重要基础课,RLC二阶电路是该课程中的一个重要内容。传统的课堂教学方法是通过求解电路的二阶非齐次微分方程,根据电路参数的不同来分析电路的动态响应。由于学生数学基础不尽相同,在知识体系整合、学习及接收效果和知识迁移运用等方面均不够理想,给RLC二阶电路的教学带来了新的挑战。为了提高教学效果,采用理论分析与计算机仿真软件PSIM相结合的教学方法,使复杂的电路直观明了,枯燥的理论课程变得生动、活泼,仿真演示更加灵活逼真,加深学生对电路知识的理解和应用,并为后续的相关课程打下坚实基础。

基于PSIM的新型扰动观察法的MPPT仿真研究

通过分析光伏电池的物理特性,建立较为准确的数学模型,然后在PSIM仿真软件中建立能够反应外界温度和光照强度变化的光伏电池PSIM仿真模型,在此基础上建立可进行最大功率点跟踪(MPPT)算法的仿真模型。对原有的扰动观察法进行仿真分析,并在其基础上设计出一种新的三点比较式变步长扰动观察算法。将新旧两种算法在不同的环境下进行仿真比较,仿真结果表明,该方法能够更为迅速、精确地进行最大功率点跟踪,可以进一步提高光伏电池的利用率。

基于PSIM永磁同步电机矢量控制系统的仿真建模

在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,基于PSIM6.0软件建立了PMSM矢量控制系统仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用矢量控制。仿真结果证明了该方法的有效性,同时该模型也适用于验证其他控制算法的合理性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。

基于PSIM和Matlab的变频器故障仿真分析

介绍变频器的结构,在电力系统仿真软件PSIM和Matlab软件下对变频器进行仿真。仿真过程中用图形对比分析了滤波器滤波和电感滤波在2种不同仿真软件中起到的不同作用。介绍了变频器故障产生的机理以及在软件中如何仿真实现。最后用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)对仿真出的故障波形进行处理。对比了不同软件仿真出的故障间的差异,说明了变频器故障波形的特点以及由FFT转换波形判断故障位置的方法,以期为后续实现故障智能诊断做好准备。

基于PSIM软件的光伏电池特性的仿真建模研究

针对光伏电池研究了基于物理机制的数学模型,分析了串联电阻和并联电阻对光伏电池特性的影响。利用光伏电池特性数学表达式,提出了基于PSIM软件的仿真模型,给出了光照强度和温度变化时光伏电池特性曲线。仿真结果与实验测试数据的对比结果表明,仿真模型正确且可行,可以应用到光伏发电系统中实现动态仿真。

基于PSIM仿真的电力电子课程设计

针对电力电子技术课程特点,将基于PSIM实验仿真融入理论教学。以整流电路为例,完成理论波形的绘制和分析,并获得整流电路常用参数值。将教学重点由计算转移到分析和思考,在理论教学中融入PSIM实验仿真,以仿真实验验证理论,对培养学生的创新精神和研究能力具有一定的促进作用。

基于PSIM和Simulink的光伏发电系统协同仿真

为了实现光伏发电系统的协同仿真分析,在PSIM仿真软件中建立了光伏阵列和功率变换器的仿真模型,在Matlab/Simulink中建立了基于扰动观察法的最大功率点跟踪(MPPT)控制策略仿真模型,然后利用PSIM软件所提供的Simulink仿真接口,实现了基于PSIM和Matlab/Simulink的光伏发电系统协同仿真实验分析。仿真结果表明,利用PSIM和Matlab/Simulink进行协同仿真,可以较好地完成复杂电子系统的辅助设计仿真分析。

基于PSIM的非隔离式DC/DC变换器仿真

根据DC/DC变换器的基本原理,在低频、小信号、小纹波3个假设条件下,利用状态空间平均法以及欧拉公式建立了Buck直流变换器的小信号数学模型,采用超前-滞后校正装置对系统进行了串联校正,并利用Matlab软件进行校正辅助分析。在此基础上基于PSIM软件进行闭环控制系统仿真,仿真结果与理论分析一致,表明了该数学模型的正确性以及控制策略的合理性。利用该仿真电路可以模拟实际DC/DC变换电路的运行特性,还可以方便地验证不同的控制策略。

MATLAB与PSIM结合的矩阵变换器过调制策略仿真研究

针对矩阵变换器电压传输比偏低的问题,提出了基于虚拟不可控整流的双模过调制模式I的解决方法,该调制策略可以将电压传输比提高到1.0。论文对调制策略的基本原理进行了深入地分析,明晰了其提高电压传输比的机理。采用基于MATLAB和PSIM联合的仿真方法,解决了仿真时功率器件设置困难和仿真时间较长的问题。理论研究和仿真结果FFT分析均表明该调制策略提高了矩阵变换器的电压传输比,降低了谐波总畸变率。

基于SVPWM的感应电机矢量控制PSIM/MATLAB联合仿真

在阐述空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)基本原理的基础上,搭建了感应电机按转子磁链定向的矢量控制系统仿真模型。为充分发挥PSIM和MATLAB/Simulink各自在电力变换和控制算法领域的强大优势,本文采用PSIM和MATLAB联合仿真的方法建模。仿真结果表明,该方法可以大幅度提高仿真速度,为电力电子系统的开发与设计提供了新的思路。

基于PSIM的无刷双馈电机三电平直接转矩算法的建模与仿真

针对无刷双馈电机三电平直接转矩控制算法进行研究,相对于传统的两电平直接转矩控制算法,增加了电压矢量的可选择性,并有效地减小了转矩脉动,获得了更好的磁链轨迹.同时在PSIM软件中建立了三电平直接转矩仿真算法模型并进行了验证.实验结果表明:该算法显著提高了无刷双馈电机的控制系统的鲁棒性和动态性能.

基于Psim的电力电子探究性实验教学研究

电力电子技术课程具有工程性强、原理理解困难的特点,在探究性实验中,实验参数的确定往往较为困难,特殊实验现象的解释和理解也比较复杂。该文分别以降压斩波电路和三相全控桥整流电路为对象,采用Psim仿真来再现实验现象,确定实验参数,探究实验和理论上的难点问题。实践表明,在电力电子探究性实验中引入Psim仿真能够有效激发学生的学习兴趣,可以提高学生应用所学知识进行工程实践的能力以及实际的教学效果。

基于PSIM的并联有源电力滤波器仿真研究

利用电力电子与电气传动仿真专用软件PSIM建立了并联有源电力滤波器系统仿真模型,对基于瞬时无功功率理论的ip-iq滤波检测算法进行研究.仿真结果表明,三相有源电力滤波器能够有效地补偿负载谐波电流,改善电能质量.

基于PSIM的光伏并网系统的仿真研究

系统仿真对于系统的设计具有指导作用,通过对光伏阵列数学模型的分析,在PSIM仿真环境下,分别建立光伏阵列模型、最大功率点跟踪(MPPT)实现模型及并网控制实现模型,并对各个模块进行仿真,仿真结果验证了系统的光伏阵列特性、MPPT实现以及安全并网实现的正确性,对于光伏系统的仿真具有一定的参考价值。

基于PSIM的PWM整流器仿真教学研究

"电力电子技术"是高等院校电气工程与自动化类专业的一门重要基础课。本文在阐述单相PWM整流器控制策略基础上,以并联型PWM整流器为例,建立等效电路模型,且使用PSIM软件进行仿真分析。通过有/无环流抑制策略的仿真分析对比演示,可以丰富教学内容,加深学生对PWM整流器内容的理解和掌握,提高教学质量。

并联混合型有源电力滤波器的PSIM仿真研究

提出了一种利用仿真软件PSIM来研究和开发电力电子新装置的方法,并以韶冶谐波治理系统的设计过程为例, 说明了该方法与目前广泛使用的PSB仿真方法相比,具有更快的收敛速度和更友好的人机界面,使得研究电力电子系统更为简单。