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模拟电路故障诊断的PSpice与Matlab仿真分析研究

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MATLAB结合PSPICE用于模拟电路故障诊断的方法

MATLAB结合PSPICE用于模拟电路故障诊断的方法
（５） ｓｔｒｒｅａｄ（）函数用于从字符串中读取格式数据。 要想从上述数据字符混乱复杂的．ｏｕｔ 文件中读取有价值 数据，还必须使用 ＭＡＴＬＡＢ 语法中的顺序结构、循环结构、分 支结构和控制语句来控制程序的执行。借助于这些语法结构， 我们就可以进行一些较为复杂的操作，从而实现对．ｏｕｔ 文件的 读取。
控制；金浙良（１９８３—），男，浙江绍兴人，硕士研究生，研究方向：智能控制；张海君（１９８３—），女，河北南宫人，硕士研究生，研究方向： 智能控制。
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对．ｏｕｔ 文件进行适当地调用和处理。 ＭＡＴＬＡＢ 是 Ｃ 语言编写的，提供了几个低级输人输出函
数可用于文件的读写，针对 ＰＳＰＩＣＥ 的输出文件格式，其中有 关的几个函数为［２］：
ＭＡＴＬＡＢ 是 Ｍａｔｈ Ｗｏｒｋｓ 公司推出的数学软件，作为一种 “科学便笺式”的用于科学工程计算的高性能数学工具，被广 泛应用于数值计算、图形处理、符号运算、数学建模、信号分 析、系统辨识、实时控制和动态仿真等研究领域。
ＰＳＰ１ＣＥ 仿真分析的结果，是以列表或图形字符的形式存 储在一个输出文件中的，并可绘制相应的图形。但对数据作进 一步的处理，如主元分析、小波分析、归一化等，则显得无能为 力。因此，需将 ＰＳＰＩＣＥ 仿真所得的数据输入给 ＭＡＴＬＡＢ，以便 进一步对仿真结果提取更有效的特征向量。
５ 结束语
ＰＳＰＩＣＥ 是最受欢迎的电子系统仿真软件，它擅长于电路 的模拟仿真，而 ＭＡＴＬＡＢ 则具有强大的信号分析和处理功能， 将两者结合在一起，充分发挥各自的长处，才能更好地完成各 项研究工作。而两者的数据接口问题，是首要解决的问题。本 文以具体电路为例，详细介绍了如何编程实现导入 ＰＳＰＩＣＥ 仿 真数据到 ＭＡＴＬＡＢ 的方法，并给出了程序流程图，通过多个电 路仿真测试，证明该程序输出结果准确，且稍作修改，即可用 于其他情况下的两者之间的数据通信，具有相当的实际工作 价值。

PSPICE在模拟电路故障诊断中的应用

PSPICE在模拟电路故障诊断中的应用

PSPICE在模拟电路故障诊断中的应用
PSPICE是电路模拟器软件，通过计算机模拟电路，分析电路
的性能特征，PSPICE在模拟电路故障诊断中具有重要的应用
价值。

首先，PSPICE可以模拟电路在不同工作状态下的性能特征，
如电路元件的电流、电压、功率等。

在电路故障诊断中，可以通过对故障电路进行PSPICE仿真，在各个电路元件的工作状
态与性能特征上进行比较，判断是否存在异常。

例如，一台放映机的显像电路出现了故障，可以在PSPICE软件中进行仿真
分析，找出故障所在的电路元件，进行更为精准的检测和维修。

其次，PSPICE可以通过模拟电路的输出信号来发现电路中的
故障。

在电路故障诊断过程中，PSPICE能够模拟电路输入信
号的变化，观察输出信号的变化情况，从中寻找与正常信号不同的异常信号。

例如，一栋楼电梯的电路出现问题，可以通过对电路进行仿真，观察电路的输出，找出异常产生的位置和原因，并进行修复。

另外，PSPICE还可以对复杂网络电路进行模拟和设计。

通过PSPICE软件进行故障仿真，可以对电路进行有效的排故和修复，避免了人工排查所需要的长时间和高成本。

同时，PSPICE软件在电路模拟和设计过程中，可以节省大量时间和
费用，并大大提高了电路设计的精度和可靠性。

在总体上，PSPICE在模拟电路故障诊断中具有十分重要的应
用价值。

PSPICE的使用可以有效地识别电路中存在的问题，并在设计和维修过程中提高工作效率。

MATLAB在模拟电路的应用（精）

MATLAB在模拟电路的应用（精）

MATLAB在简单模拟电路中的应用[摘要]：在模拟电路故障诊断中故障特征提取是至关重要的一步，直接影响着系统的诊断能力。

本文阐述了MATLAB与PSpice在模拟电路故障特征提取中的应用，着重介绍了MATLAB如何调用PSpice仿真数据，并给出了基于多分辨分析和小波包变换的模拟电路故障特征提取的具体实现方法。

[关键词]：MATLAB PSpice 故障特征提取多分辨分析小波包变换一：问题的提出随着科学技术和电子工业的迅速发展，电子设备的规模越来越大，复杂度也在不断提高，系统的维护、修理和调试变得越来越困难，为了提高系统的安全性和可靠性，故障诊断技术逐渐受到人们的重视。

近年来神经网络理论发展迅速，基于神经网络的模拟电路故障诊断方法也有很大的发展。

为了把神经网络成功的应用于模拟电路的故障诊断中，构造样本集是第一步，也是至关重要的一步，它包括故障模式的划分、原始数据的收集、故障特征的提取等。

其中，故障特征的提取是最为重要的环节，通过对原始数据的处理得到最能表征其故障模式的数据信息，它直接影响着训练后神经网络的诊断能力，是模拟电路故障诊断的关键。

本文将介绍如何利用MATLAB和PSpice进行电路故障特征提取的过程和方法。

二．模拟电子电路的仿真1.直流电路求解利用MATLAB分析电路时，应该首先对电路进行分析，列出电流方程和电压方程，然后将方程用矩阵形式表示，最后用MATLAB求解矩阵的方法得到所求电流和电压。

如图1所示：已知：E1=8V，E2=20V，R1=4Ω，R2=5Ω，R3=20Ω。

采用支路电流法列写支路电流方程和回路电压方程，得方程组：上面这个三元一次方程组可以改写为下面矩阵的形式：→→定义上面这个方程最左边这个矩阵为系数矩阵A ，第二个矩阵为电流矩阵I ，右边这个矩阵为U ，因此可得到A*I=U ，所以电流矩阵I=A\U 。

可在MATLAB 窗口键入如下指令：>>clear all;A= [1,1,- 1;0,5,20;4,0,20];U= [0;20;8]; I=A\U立刻得答案：I= -1.00001.60000.6000在此列举了一个很简单的例子，但是无论直流电路如何复杂，只要能够列出矩阵方程，利用MATLAB 进行的巨大运算量，在几秒钟内就可以得出结果。

电力电子电路仿真-MATLAB和PSpice应用.pptx

电力电子电路仿真-MATLAB和PSpice应用.pptx

6.6 电力电子电路的PSpice仿真
6.6.2基本分析举例及仿真波形的处理
例6-1：二极管半波整流电路仿真（仿真参数为瞬态分析print step:1us, run to time:100ms。使用元件分别为：Vsin、Dbreak、Cbreak、
Rbreak ） 练习打印及保存波形
6.6 电力电子电路的PSpice仿真
仿真结果
6.6 电力电子电路的PSpice仿真
波形显示窗口内各标示的含义
6.6 电力电子电路的PSpice仿真
打印或保存波形结果 ：
首先要在PSpice窗口调整好输出波形，然后选 Window\Copy to Clipboard...选项，设置选项， 这里可以保持原来Probe显示的本来颜色，也可 以把背景反白，也可以将所有颜色变为黑白色， 点选后按”OK”按钮键即可将目前工作窗口内的 波形送至剪贴板内，可将波形图直接粘贴到文 档中，也可用图形处理程序再行处理后使用。
6.4 PSpice文件
6.4.3 .OUT .DAT文件 .OUT内容包含有电路的网络连接描述、PSPice指令与选
项、仿真结果、仿真过程中所产生的错误信息。另外经设 置，它也可包含有一些仿真后的输出结果。 .DAT为仿真完后的输出结果，主要是供Probe程序来观测 仿真结果之用。 6.4.4 .PRB .STL .STM .INC文件 . PRB自动记录最后一次的屏幕波形，用户也可以自行设 置存档。 使用激励源编辑程序(Stimulus Editor)来作信号时，.STL 文件内放置这些信号数据。如果使用模型编辑程序 （Model editor)的Model Text View产生文字式输入信号描
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基于PSpice与LM算法的模拟电路故障诊断方法

基于PSpice与LM算法的模拟电路故障诊断方法

基于PSpice与LM算法的模拟电路故障诊断方法
夏敏芳;刘牮
【期刊名称】《电子科技》
【年(卷),期】2015(028)010
【摘要】采用小波神经网络与Levenberg-Marquardt算法相结合的方法,对模拟电路进行故障诊断;用小波对冲击响应信号进行多尺度分解,进行归一化后,提取故障特征信息作为神经网络的输入而进行分类.将PSpice与Matlab结合不但能有效的诊断模拟电路,且在收敛性和故障准确性上有了大幅提高.实验仿真表明,通过该方法构造的样本集训练出的网络稳定性高于传统方法,适用于神经网络.
【总页数】4页(P38-40,48)
【作者】夏敏芳;刘牮
【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093
【正文语种】中文
【中图分类】TP183
【相关文献】
1.基于GA-LMBP算法的模拟电路故障诊断方法 [J], 吴喜华;谢利理;葛茂艳
2.基于覆盖算法的模拟电路故障诊断方法 [J], 丁伟聪;李志华;裴杰才
3.基于遗传粒子群算法的模拟电路故障诊断方法研究 [J], 祁涛;张彦斌;温晋华
4.基于曲波分析和ELM模拟电路故障诊断方法 [J], 高坤;何怡刚;于文新;谭阳红;童
耀南
5.基于KLLDA和ELM的新型模拟电路故障诊断方法 [J], 杨艳; 廖丽
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PSPICE在模拟电路故障诊断中的应用

PSPICE在模拟电路故障诊断中的应用

PSPICE在模拟电路故障诊断中的应用
PSPICE是一款综合性的电路分析软件，在电路设计、测试和
故障诊断方面被广泛应用。

PSPICE采用基于windows图形用
户界面的交互式操作方式，直观地显示电路中每个部分的电压、电流、功率和波形等参数，帮助工程师们更快、更准确地分析和优化电路。

在模拟电路故障诊断方面，PSPICE有着得天独厚的优势。

它
可以通过仿真电路中的电阻、电容、电感、晶体管和集成电路等元件，确定故障所在的位置和原因。

采用PSPICE进行电路
故障诊断时，需要先将故障电路的原理图导入到PSPICE中，
然后进行仿真分析。

在故障诊断中，如果电路出现了某些异常情况，如电压过高、电流过大、电路不稳定等，就说明电路可能出现了故障。

此时，通过PSPICE可以查看每个元件的电压、电流等参数，判断错
误的产生原因，可以进一步检查可能出现故障的元件，排除故障，保证电路的正常工作。

PSPICE还可以帮助工程师们进行电路参数分析，进一步优化
电路设计。

例如，在电子产品设计过程中，我可以在PSPICE
中对电路进行仿真分析，通过变更元件参数和工作条件，查看电路的性能和工作稳定性，并选择最佳的电路设计方案。

总之，PSPICE在模拟电路故障诊断方面有着广泛的应用，使
得工程师们可以更快速、更方便地检测出电路中的故障，大大提高了工作效率和电路设计的成功率。

matlab与PSPICE联合仿真slps笔记

仿真步骤（win7系统下运行）1.右键单击MATLAB，以管理员身份运行软件。

这样可以避免软件的运行时，设置路径时遇到的权限问题。

File——set path——add folder，将PSPICE的slps添加到路径中，save。

（初次仿真需要对此进行设置，后面的仿真就不需要如此设置）。

2.设置MATLAB的当前路径为PSPICE仿真软件存在位置，即更改current folder，一般软件启动时，当前路径默认为软件的安装路径。

每次启动软件都需要更改current folder。

3.打开simulink，File——New——Model4.在Command Window中输入slpslib，调出slps模块5.将SLPS模块拖入到新建的model中，并搭建外围电路，Save保存在MATLAB当前路径下，即PSPICE仿真文件保存的位置。

6.双击SLPS模块，设置仿真相关参数包括Project File，点击Browse，选中PSPICE仿真文件，会在pspice circuit File中出现电路文件。

Input Source，点击Select，选择输入变量。

Outputs，点击Select，选择输出变量。

Option parameter，设置PSPICE仿真部分的参数，按照图中进行设置。

Pspice datasaving option 选择Selection Only，这样可以节省计算时间。

7.设置MATLAB仿真参数，simulation——configuration parameters，设置仿真起始与终止时间，并设置求解方式。

8.完成上述设置后，save，然后运行仿真软件，即可在示波器中观察输出波形。

仿真中遇到的问题及解决办法1如果遇到下面问题，在MATLAB Command Window中输入>>bdclose all>> slCharacterEncoding('ISO-8859-1')然后打开simulink的model文件，再输入>> set_param('mosckt','SavedCharacterEncoding','ISO-8859-1')就可以解决。

电力电子电路仿真-MATLAB和PSpice应用

1. Simulink（标准工具箱） Simulink（标准工具箱）中包含了Conntinuous,
Discontinuities、Discrete、Look-up Tables、Math Operations、Model Verification、Model-Wide Utilities 、 Ports＆Subsystems、Signal Attributes、Signal Routing、Sinks、Sources和Use-Defined functions等模 块组。在电力电子专业中常用的模块组有Continuous、 Math operations、Signal Routing、Sinks、sources、 Discontinuities等。
5.1 MATLAB的计算基础
5.1.7 MATLAB 常用的函数 MATLAB的函数极为丰富，一些常用的数学函数如表5-6
见书
5.2 MATLAB程序设计基础 5.3 MATLAB的绘图功能
5.2 MATLAB程序设计基础 5.2.1 表达式、表达式语句和赋值语句 5.2.2 流程控制语句 5.2.3 MATLAB常用的其他命令
（5）Sinks模块组
（6）Sources模块组
5.4 SIMULINK 环境和模型库
2. SimPower System（电力系统）工具箱
主要有电源（Electrical sources）、元件（Elements）、电力电子（ Power Electronics）、电机系统（Machines）、测量（Measurements）附 加（Extras）等模块组。
的情况，会给出一定的出错提示信息，但是这提示不一定 准确，这是软件还不够完备的地方。
5.4 SIMULINK 环境和模型库

仿真软件Multisim与PSpice在电路设计中的功能比较

仿真软件M‎u ltis‎i m与PS‎p ice在‎电路设计中‎的功能比较‎庄小利吴季随着计算机‎技术的迅速‎发展，计算机辅助‎设计技术(CAD)已渗透到电‎子线路设计‎的各个领域‎，包括电路图‎生成、逻辑模拟、电路分析、优化设计、最坏情况分‎析、印刷板设计‎等。

目前国际上‎比较流行两个仿‎真软件：Multi‎s im(EWB的版‎本)和PSpic‎e。

通过对两个‎软件的认真‎学习和反复‎比较，发现二者存‎在很多差异‎，下面进行一‎一说明。

1 Muiti‎s im与P‎S pice‎元器件的异‎同Muhis‎i m的元器‎件分为电源‎/信号源元器‎件、虚拟元器件‎和真实元器‎件3种，电源/信号源器件‎大多放在电‎源分类库中‎；虚拟元器件‎，其模型参数‎可以根据用‎户的需要进‎行设置，没有具体的‎封装，印刷电路板‎软件也没有‎相应的元器‎件库，在市场上没‎有相应的元‎器件出售；真实元器件‎具有精确的‎仿真模型和‎相应的封装‎，在印刷板电路设计软件中有相‎应的元器件‎库，且在市场上‎有相应的元‎器件出售，Multi‎s im提供‎的元器件都‎能用于电路‎的仿真，并且有用于‎R F仿真的‎微波器件。

PSpic‎e有4个虚‎拟元件IP‎R INT，IPLOT‎，VPRIN‎T1，VPLOT‎1，其功能和M‎u ltis‎i m 中的虚拟仪‎表有点相似‎，但只是记录‎电路中某一‎点的电流或‎电压值。

PS pice的‎基本元器件‎的属性都可‎以修改。

他把元器件‎分为有仿真‎模型的和无‎仿真模型的‎，只有那些具‎有仿真模型‎的才能用于‎原理图的仿‎真，其他的就只‎能用于原理‎图的绘制。

PSpic‎e有一类特‎殊的元器件‎：模拟行为模‎型元器件，用此类元件‎可以去仿真‎一块尚未完‎成或是极复‎杂的子电路‎，用户可以自‎行定义或使‎用P Spi‎c e内已经‎建好的模拟‎行为模型元‎件，他运用描述‎电路特性的‎方式而不需‎要以真实电‎路来输入与‎仿真，可大幅精简‎仿真的时间‎及复杂度。

PSPICE在模拟电路故障诊断中的应用

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（ ３ ） Ｐｒ ｏ ｂ ｅ 是图形后处 理器 ， 相当于一 个示波器 。 它 可 以将在 Ｐ Ｓ ｐ 运算 的结果在屏幕或打 印设备上显示出来 。 模拟结果还可 以 接 受 由基 本 参 量 组 成 的 任 意 表 达 式 。 （ ４ ） Ｓ ｔ ｍｅ ｄ （ ｓ ｔ ｉ ｍｕ ｌ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｔ ｏ ｒ ） 是 产 生信 号 源 的 工 具 。 它 在 设 定 各 种激 励 信 号 时 非 常 方 便 直 观 ， 而 且容 易 查 对 。 （ ５ ） Ｐ ａ ｒ ｔ ｓ 是对器件建模 的工具 它可 以半 自动地将来 自厂 家的 器 件 数 据 信 息 或 用 户 自定 义 的 器 件 数 据 转 换 为Ｐ ｓ ｐ ｉ ｃ ｅ 中所 用 的模 拟数 据 ， 并提供它们之间的关系曲线及相互作用 ， 确定元件的精确 １ Ｐ ｓ ｐ ｉ ｃ ｅ 软件 介 绍 度。 １ １ Ｐ ｓ ｐ ｉ ｃ ｅ 软件 简介 （ ６ ） Ｐ ｓ ｐ ｉ ｃ ｅ Ｏｐ ｉ ｔ ｍ ｉ ｚ ｅ ｒ 是优 化 设 置 工 具 。 它 可 根 据 用 户 指 定 的 参 Ｐ ｓ ｐ ｉ ｃ ｅ 即Ｐ ｅ ｒ ｓ ｏ ｎ ａ ｌ — Ｓ ｐ ｉ ｃ ｅ 。 Ｓ ｐ ｉ ｃ ｅ 是Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｗｉ ｔ ｈ 数、 性 能 指 标 和 全 局 函数 ， 对 电路 进 行 优 化 设 计 【 ３ １ 。 Ｉ Ｃ Ｅ ｍｐ ｈ ａ ｓ ｉ ｓ ［ ￣ ９ 缩 写。 它 是较早 出现 的Ｅ ＤＡ（ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 介绍 Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ） 软件之一 ， 它 是 Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｉ ｍ公 司 １ ９ ８ ４ 年 推 出 的 基 于Ｓ Ｐ Ｉ Ｃ Ｅ ２ 程序的个人计算机版本。 在 电路仿真方面 ， 它的功能最为强大， 在 国 ＭＡＴＬ ＡＢ 是美 国Ｍａ ｔ ｈ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ 公司开发的计算机仿 真软件 ， ｝ ｊ Ｊ 得到 了普遍 使用 。 Ｐ ｓ ｐ ｉ ｃ ｅ 可 以帮助人们运行 和分 析 电路设计 ， 帮 涵盖通信 、 航 天、 力学 、 力、 自动控制 、 神经 网络等领域 ， 具有强大 的 助人 ｆ ｆ Ｊ 发现 电路的设计是否合理 ， 是否需要变更 ， 最终得到一个合 数据处理能力 ， 已经成为集数值 运算 、 符号运算 、 数据可视化、 图形 理化的 电路设计。 Ｐ ｓ ｐ ｉ ｃ ｅ 发展 至今， 随着软件 的不断升级 ， 其功 能也 界 面 设 计 、 程序设 计、 仿 真 的 多 种 功 能 于 一 体 的 集 成 软 件 １ 。 不 断 扩 充” Ｉ 。 ２ ． １ 神 经 网络
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