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开关电源的建模与优化设计研究开关电源是一种将电能转换为特定电压、电流和频率输出的电子设备，广泛应用于各个领域的电子设备中。
其建模与优化设计研究是指对开关电源的工作原理、参数和性能进行分析和优化，以提高开关电源的效率、稳定性和可靠性。
开关电源的建模是指通过建立数学模型来描述开关电源的工作过程和特性。
建模可以基于开关电源的元器件和电路拓扑结构，以及开关电源的工作原理和控制策略。
常用的建模方法包括传统的平均模型和精确模型、基于状态空间的模型、时域模型和频域模型等。
通过建模可以分析开关电源的输入输出特性、稳态和动态响应，为后续的优化设计提供基础。
优化设计是指通过改变开关电源的参数、元器件选型和控制策略，以达到提高开关电源性能的目标。
优化设计的目标可以包括提高开关电源的效率、降低开关电源的功耗、增加开关电源的输出功率、提高开关电源的稳定性和可靠性等。
优化设计的方法可以基于数学优化算法，例如遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法等，也可以基于实验和仿真的方式进行。
通过优化设计可以使开关电源在满足特定要求的情况下，达到最佳性能。
在开关电源的建模与优化设计研究中，需要考虑的因素包括开关电源的拓扑结构、元器件的选型和参数、控制策略的设计等。
常见的开关电源拓扑结构包括单端正激式、单端反激式、双端正激式和双端反激式等。
不同的拓扑结构对于开关电源的性能有不同的影响，需要根据具体需求进行选择。
元器件的选型和参数决定了开关电源的工作特性，例如开关管的导通和关断速度、滤波电容的容值和损耗等。
控制策略的设计可以通过改变开关频率、占空比和控制方式等来实现对开关电源的控制。
控制策略的优化可以使开关电源在不同工况下都能保持稳定和高效。
开关电源的建模与优化设计研究在实际应用中具有重要意义。
通过建立准确的数学模型，可以预测开关电源的性能和特性，为开发过程提供指导。
通过优化设计，可以提高开关电源的效率和可靠性，降低成本和功耗，满足不同应用领域对开关电源的要求。
基于模型修正技术的模拟集成电路几何规划优化方法李亨;陶俊;曾璇【期刊名称】《计算机辅助设计与图形学学报》【年(卷),期】2012(024)006【摘要】为了兼顾模拟集成电路设计优化的求解精度和计算效率,提出一种基于正项式模型修正技术的几何规划优化方法.首先将模拟集成电路的设计目标与约束简化为正项式模型,然后在采用几何规划方法迭代优化的过程中利用晶体管级SPICE 仿真不断修正这一正项式模型.实例表明,与传统基于公式的优化方法和基于仿真的优化方法相比,该方法能够在尽量保证计算效率和全局最优解的前提下使优化精度满足晶体管级SPICE仿真的要求.%This paper proposes a geometric programming method combined with model revision technique for optimizing the design parameters of analog integrated circuits. Applying this method, the design objective and constraints are formulated as posynomial model of the design parameters firstly. Then, geometric programming is iteratively utilized to optimize the device size, during which transistor-level SPICE simulations are employed to continually revise the posynomial model. An example of a widely used operational amplifier circuit is applied to demonstrate that the proposed method could achieve the SPICE-level accuracy without sacrificing too much efficiency when compared to the existing equation-based methods and simulation-based approaches.【总页数】7页(P721-727)【作者】李亨;陶俊;曾璇【作者单位】复旦大学微电子学系专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203;复旦大学微电子学系专用集成电路与系统国家重点实验室上海 201203;复旦大学微电子学系专用集成电路与系统国家重点实验室上海 201203【正文语种】中文【中图分类】TN47【相关文献】1.基于模型的城市雨水系统规划优化方法研究——以北京市平谷新城为例 [J], 马洪涛;张晓昕;杨东方;乔焕新2.在机反求中基于模型修正的路径规划方法 [J], 杨光;岳彦芳;常宏杰3.采用几何规划的多容器热迁移优化方法 [J], 肖伟民; 邓浩江; 胡琳琳; 朱小勇4.采用几何规划的多容器热迁移优化方法 [J], 肖伟民; 邓浩江; 胡琳琳; 朱小勇5.短沟道模型模拟集成电路的几何规划优化设计 [J], 李丹;戎蒙恬;殳国华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
MEMS器件的计算机辅助设计方法和仿真研究【摘要】MEMS技术的进一步发展依赖于MEMS器件计算机辅助设计的发展和水平的提高。
系统级仿真和多能量场耦合是MEMS器件计算机辅助设计的核心环节。
提出了一种MEMS器件设计的参考方法，并对系统级仿真这一难点做了深入阐述。
关键词MEMS CAD 系统级仿真多能量场耦合1 引言MEMS作为一个新兴的强大的科学领域，虽然近年来取得了飞速的发展，但是相应的设计方法的发展却没有跟上时代的脚步。
尽管MEMS技术有微电子技术作支撑，而且通常使用IC平面制造技术，但它必须进行微机械所特有的三维加工，而且要求与集成电路工艺兼容，要完全解决好这一问题有一定的难度。
此外，MEMS 器件及系统的设计加工与传统的设计加工不同。
传统的设计加工思路是从零件到装配最后到系统，是自下而上的方法。
MEMS系统是采用微电子和微机械加工技术将所有的零件、电路和系统在通盘考虑下几乎同时制造出来，零件和系统是紧密结合在一起的，是一种自上而下的方法。
因此要采用新观念，站在系统高度来设计加工。
鉴于此，建立一套专门的适用的计算机辅助设计、分析和仿真的方法势在必行。
MEMS器件设计软件的发展始于2O世纪8O年代，许多商业机构和大学认识到MEMS CAD软件的重要性，纷纷投入大量的人力物力进行这方面的研究工作。
目前已经开发一些商用MEMS软件，这些系统对促进MEMS 的研究进展使之从实验室走向工业化起了很大的作用。
表1：主要几个典型的MEMS CAD软件软件名称开发单位特点CoventorWare Coventor公司功能最强、规模最大的MEMS专用软件，拥有几十个专业模块，功能包含MEMS器件设计、工艺和仿真。
MEMCAD MIT和 Microcosm公司功能比较齐全，可对设计制造全过程仿真。
还有一个流体分析模块，可对微泵，微阀进行分析。
IntelliCAD IntelliSense公司主要进行机_电_热的分析，在工艺仿真方面有大的灵活性，一个流体分析模块正在测试中。
电气工程中电磁场的仿真研究在电气工程领域，电磁场的研究一直是至关重要的课题。
随着科技的不断进步，仿真技术的应用为电磁场的研究提供了强大的工具和手段，使得我们能够更加深入地理解和分析电磁场的特性与行为。
电磁场是一种由电荷和电流产生的物理场，它在电气设备的运行、电力系统的传输以及电子器件的设计等方面都起着关键作用。
然而，电磁场的实际情况往往非常复杂，难以通过直接的实验测量和理论计算来完全准确地描述。
这时，仿真技术就展现出了其独特的优势。
电磁场仿真的基本原理是基于麦克斯韦方程组，通过数值计算的方法来求解电磁场的分布和变化。
在仿真过程中，需要对研究对象进行建模，包括几何形状、材料属性、边界条件等的设定。
然后，选择合适的仿真算法和软件工具，对模型进行计算和分析。
常见的电磁场仿真算法有有限元法、有限差分法和矩量法等。
有限元法是一种非常灵活的方法，适用于复杂几何形状和非均匀介质的问题；有限差分法则在规则的网格上进行计算，计算效率较高；矩量法常用于求解散射问题。
不同的算法各有其优缺点，在实际应用中需要根据具体问题进行选择。
在电气工程中，电磁场仿真有着广泛的应用。
例如，在电机设计中，通过仿真可以优化电机的磁场分布，提高电机的性能和效率。
我们可以分析电机定子和转子之间的气隙磁场，研究磁场的谐波含量对电机转矩脉动的影响。
还可以对电机的绕组结构进行优化，降低铜损和铁损。
在电力变压器的设计中，电磁场仿真可以帮助我们确定变压器的漏磁场分布，评估绕组的涡流损耗和热点温度，从而提高变压器的可靠性和使用寿命。
对于高压输电线路，仿真可以研究电场和磁场对周围环境的影响，为线路的规划和建设提供依据。
此外，在电子电路和器件的设计中，电磁场仿真也发挥着重要作用。
比如，在集成电路的布线设计中，可以通过仿真分析信号传输过程中的电磁干扰，优化布线布局，提高电路的性能。
在微波器件的设计中，仿真能够帮助我们设计出具有特定频率响应和辐射特性的器件。
然而，电磁场仿真也并非完美无缺。
光电导纳米超级电容器模拟建模优化方案总结摘要：随着科技的迅猛发展，超级电容器作为一种新型的储能设备，受到了越来越多的关注。
其中，光电导纳米超级电容器以其高能量密度和长寿命的特点，成为研究的热点之一。
本文从模拟建模和优化角度，对光电导纳米超级电容器进行了研究和总结。
文章首先介绍了光电导纳米超级电容器的原理和结构，然后详细阐述了模拟建模的过程和方法，并针对模拟建模中存在的问题提出了一些优化方案。
最后，通过实验验证了优化方案的有效性，并对未来的研究方向进行了展望。
1. 引言光电导纳米超级电容器是一种基于纳米材料的新型储能设备，其在能量密度和循环寿命方面具有明显优势。
然而，由于其特殊的结构和材料特性，光电导纳米超级电容器的模拟建模和优化仍然是一个挑战。
本文旨在通过建模和优化方案的研究，提高光电导纳米超级电容器的性能和可靠性。
2. 光电导纳米超级电容器的原理和结构光电导纳米超级电容器是通过光能转化为电能进行储能的一种设备。
其主要结构由电极、电解质和纳米材料组成。
电极通常使用碳纳米管或二维材料，而电解质则是具有高离子导电性和低电阻率的材料。
纳米材料作为电容储能介质，具有高比表面积和良好的电化学性能。
3. 模拟建模的过程和方法为了研究光电导纳米超级电容器的性能，模拟建模是必不可少的工作。
首先，通过将光电导纳米超级电容器的结构离散化为网格，建立数值模型。
然后，根据电场和电流的分布情况，使用有限元方法或有限差分方法，解析求解电荷传递和扩散的方程。
最后，通过改变电极和纳米材料的结构参数，分析模型的输出，评估光电导纳米超级电容器的性能。
4. 模拟建模中存在的问题及解决方案模拟建模中存在一些问题，如网格生成困难、边界条件的选择和非线性关系的处理等。
针对这些问题，本文提出了一些解决方案。
首先，采用自适应网格生成方法，根据电场和电流分布的变化，生成合适的网格。
其次，选择合适的边界条件，比如固定电势或固定电流，以准确模拟实际场景。
电力电子系统的建模与仿真研究一、引言随着工业化和信息化不断推进，电力电子成为了近些年来的热点研究领域之一。
电力电子技术是指在电力系统中对电能进行转换、控制和调节等过程中应用的电子技术，其所涉及到的领域包括功率电子器件、电磁兼容、系统控制等方面。
在电力电子系统的设计与开发过程中，建模与仿真技术已经发挥了重要的作用，本文将对电力电子系统建模与仿真研究进行探讨。
二、电力电子系统建模技术电力电子系统建模是指对于电力电子系统的各个组成部分进行抽象和模拟，以期能够得到该系统的整体性能和特性。
电力电子系统建模技术可以分为两类：物理建模技术和黑盒建模技术。
1.物理建模技术物理建模技术是指基于物理原理和电路等的数学模型对电力电子系统进行建模。
比如，对于交流变电站来说，可以利用电机理论及变压器的等效电路进行模拟。
物理建模技术适用于系统结构相对稳定和系统的单元较为清晰的情况下，能够更精确地反映工程实际应用。
2.黑盒建模技术黑盒建模技术是指将某些受控系统作为整体，而不考虑其内部结构和机制，将系统的输入和输出关系进行数学描述。
黑盒建模技术适用于系统内部结构复杂、组成部分很多或者对系统行为知识不够充分或不可预知的情况。
常用的黑盒建模技术包括ARMA、ARIMA、ARMAX、Gray Box等。
三、电力电子系统仿真技术电力电子系统仿真技术是指将建模结果转化为可以数字化处理的仿真模型，开展电力电子系统行为的数字化仿真分析。
在电力电子系统设计中，利用仿真技术可以预测系统性能、分析系统的优化方案和研究系统的控制策略。
电力电子系统的仿真技术包括离散时间仿真与连续时间仿真。
1.离散时间仿真离散时间仿真是指将一个连续时间的电路模拟器在存在离散时间的情况下进行仿真。
使用离散时间仿真可以很好地处理数值误差的问题。
通常，离散时间仿真适合于模拟具有整数时节性的系统。
离散时间仿真主要有的两种方法是事件驱动仿真和固定时间间隔仿真。
2.连续时间仿真连续时间仿真是指基于微分方程或者差分方程的模型对电力电子系统进行仿真。
基于PTCCreoSimulate的电机元件优化设计作者：杨丽娟来源：《宁波职业技术学院学报》2016年第03期摘要：利用PTC Creo Simulate软件对电机元件进行3D参数化建模与模态分析，找到了电机设计过程中缺陷和不足，提出了解决方案并对电机元件结构进行优化，建立了优化模型，最后以PTC Creo Simulate软件再次验证设计结果。
结果表明，该方法解决了结构设计及力学特性等方面问题，减少研发时间，提升设计效率。
关键词： PTC Creo Simulate；电机元件；优化设计；模态分析；结构优化中图分类号： TM 302 文献标志码： A 文章编号： 1671-2153（2016）03-0097-030 引言电机安装元件种类繁多，适用的环境与受力的类型不同，会发生断裂、开裂等现象，因此电机元件的结构优化也是亟需考虑的问题。
传统的电机元件设计往往需要设计人员根据产品设计规格说明书对电机元件进行3D建模设计，然后通过计算来确定电机元件的安全系数并制造样品进行试验，通过在相同条件下反复测试，不断调整设计与加工，消除缺陷，直至满足产品质量要求。
这样不仅花费大量的人力与财力，其准确性也得不到保证。
PTC Creo Simulate是一款静动态分析、模态分析及优化设计的软件，其直观、人性化的用户界面提高了用户设计效率。
它在设计过程中能无缝集成模拟工作环境，进行实际应用的真实条件（如约束、载荷、材料属性）等参数的设置，从而获得实际的性能数据，及早识别机电零件的问题区域，迅速发现设计缺陷，洞察产品性能。
通过PTC Creo Simulate软件实现电机元件结构优化的参数化设计，对提高开发效率具有较大意义。
1 运用软件分析产品问题并提出解决方案1.1 电机元件的3D参数化建模图1为后轮制动卡钳设计结果。
应用PTC Creo Simulate软件的建模模块，通过建模方法、特征操作对电机元件进行3D参数化建模。
