基于multisim控制方式的仿真研究..
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基于Multisim电子仿真软件的电路设计与研究黄荷英【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(35)16【摘要】Application of simulation system for measuring and verifying the electronic technologies can reform traditional design pattern, improve experiment efficiency, inspire and broaden developers' idea. The function and features of the software Multisim are introduced. In combination with the instances of electronic circuit. the concrete application of the software Multisim in design, simulation and analysis is described. The analysis demonstrates that the application of Multisim is favourable to innovation of the teaching contents and standards, and to cultivation of students' autonomous learning ability and the joy of learning. It also provs that the software Multisim is powerful in electronic circuit simulation.%应用仿真系统对电子技术方面进行测量和验证,可以改革传统设计模式,提高实验效率,启发和拓宽开发者的思路.在此通过介绍Multisim软件的功能、特点,并结合电子电路实例叙述其设计、仿真与分析的具体运用.通过分析证明其有利于创新课程教学内容与标准,有利于充分激发和培养学生自主学习能力及学习的乐趣,同时也说明Multisim 是一种功能强大的电子电路仿真软件.【总页数】4页(P33-36)【作者】黄荷英【作者单位】浙江同济科技职业学院,浙江杭州 311231【正文语种】中文【中图分类】TN919-34【相关文献】1.Multisim仿真软件在电子电路设计中的应用 [J], 梁丽2.虚拟电子仿真软件Multisim与电子技术电路设计实验教学 [J], 冼凯仪3.Multisim仿真软件在电子电路实验教学中的运用 [J], 梁雪松;张容4.Multisim仿真软件在电路电子实验教学中的应用 [J], 程晓辉5.基于Multisim电路仿真软件的电路故障实验教学探究 [J], 陈欢因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
10.3969/j.issn.1671-489X.2019.14.034基于Multisim 10的电动机正反转控制电路仿真◆朱延枫 陈艳丽摘 要 电动机的正反转控制是电工学理论及实验教学中的重要内容。
Multisim 10是应用十分广泛的电工电子电路仿真软件。
基于Multisim 10的电动机正反转控制电路的仿真分析可以避免实验受时间、空间的限制,同时减少对元件、人身的伤害,使学生熟悉实验过程,提高实验效率,开阔设计思路。
仿真结果证明,该设计方法是正确的和可行的。
关键词 Multisim 10;电动机正反转控制电路;仿真电路;实验中图分类号:TP391.9 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2019)14-0034-03Simulation of Electromotor Positive-negative Rotating Control Circuit based on Multisim 10//ZHU Yanfeng, CHEN Yanli Abstract The control of electromotor positive-negative rotating is an important content in electrics and its experiment. Multisim 10 is a useful simulation soft in electrics and electronic circuits. Simulation of electromotor positive-negative rotating control circuit based on Multisim 10 can not be limited by time and space. It can reduce the elements and personal injury. It can make the students be familiar with the experimental process, improve the eff ect of experiment and open the design ideas. The results of simulation proving this method are correct and feasible.Key words Multisim 10; electromotor positive-negative rotating control circuit; simulation circuit; experiment1 引言就现代机床或其他生产机械而言,它们的运动部件大多是由电动机来带动的。
基于multisim仿真电路的设计与分析
Multisim是一种电路仿真软件,可用于设计、验证、测试电路、系统,以及进行以及抗干扰性分析。
多西姆允许用户模拟几乎所有类型的器件,从单个P型半导体到功率调制器,而且还可以快速分析仿真结果。
首先,用户可以使用Multisim设计和模拟他们需要的电路。
用户可以使用基于PCB 的图形用户界面来构建电路,并选择多种不同的器件进行模拟,还可以使用贴片微电子器件实现更精确的模拟效果。
其次,用户可以使用Multisim验证设计的电路,比如测量器件的电压和电流,计算电感和电容的时间常数,以及检测电路的故障和短路情况等等。
这可以帮助用户确保设计的电路是否按他们希望的方式正常运行,也可以帮助用户更好地理解复杂的电路结构与特性之间的关系。
最后,用户还可以利用Multisim对电路进行抗干扰性分析,测量系统的信号完整性和可靠性,以及对抗外界的干扰因素的敏感程度等等。
这对于确保电路和系统具有良好的可靠性和性能是至关重要的,这也是Multisim非常强大的一个特性。
总之,Multisim是一款全面功能强大的仿真软件,可用于设计、验证、测试电路和系统,以及对抗干扰性分析等等,它可以帮助用户找出电路存在的问题或弱点,确保系统具有良好的可靠性和性能。
基于multisim的洗衣机控制器论文标题:基于Multisim的洗衣机控制器设计一、引言随着科技的进步,洗衣机已经成为现代生活中的重要电器之一。
然而,如何通过有效的控制方式来提高洗衣机的性能和效率,是当前需要解决的问题。
本文将介绍如何使用Multisim软件来设计和模拟洗衣机控制器,以提高其性能和效率。
二、洗衣机控制器设计洗衣机控制器的主要功能是控制洗衣机的各个部件,如电机、水泵、加热器等,以达到高效、节能和环保的目的。
在设计控制器时,我们需要考虑如何通过合理的控制方式,来控制洗衣机的各个部件。
首先,我们需要确定控制器的输入和输出。
输入主要包括水位传感器、水温传感器、洗涤时间、洗涤方式等。
输出主要包括电机转速、水泵开关、加热器开关等。
然后,我们需要选择合适的控制算法,以实现对输入的响应和对输出的控制。
常用的控制算法包括PID控制、模糊控制等。
通过这些算法,我们可以实现对电机转速、水泵开关、加热器开关等的精确控制。
最后,我们需要将控制算法转化为实际的电路。
这可以通过使用Multisim软件来实现。
Multisim是一种电路仿真软件,可以方便地搭建和仿真各种电路。
我们可以通过Multisim来搭建洗衣机控制器的电路,并使用控制算法来实现对电路的控制。
三、Multisim仿真在Multisim中,我们可以使用各种元器件和仪器来搭建和仿真洗衣机控制器的电路。
例如,我们可以使用门电路来搭建逻辑电路,使用模拟电路来搭建电机控制电路等。
在仿真过程中,我们可以设置各种输入条件,如水位、水温等,来测试控制器的性能。
同时,我们还可以使用各种测量仪器,如电压表、电流表等,来监测电路的性能指标。
四、结论通过使用Multisim软件,我们可以方便地设计和仿真洗衣机控制器。
这可以帮助我们优化洗衣机的性能和效率,同时也可以提高我们的设计能力。
未来,我们还可以将这种技术应用于其他电器产品的设计中,以实现更高效、更节能、更环保的目标。
基于Matlab的三相桥式全控整流电路的仿真研究2020-06-11 07:53:33 黄江波来源:现代电子技术关键字:随着社会生产和科学技术的进展,整流电路在自动操纵系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日趋普遍。
经常使用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路,由于涉及到交流信号、直流信号和触发信号,同时包括晶闸管、、电感、电阻等多种元件,采纳常规电路分析方式显得相当繁琐,高压情形下实验也难顺利进行。
提供的可视化仿真工具Simtlink可直接成立电路仿真模型,随意改变仿真参数,而且当即可取得任意的仿真结果,直观性强,进一步省去了编程的步骤。
本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行,对不同操纵角、桥故障情形下进行了仿真分析,既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论,同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。
1 电路的组成及工作特点三相桥式全控整流电路原理图如图1所示。
三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来的,它由三相半波共阴极接法(VT1,VT3,VT5)和三相半波共阳极接法(VT1,VT6,VT2)的串联组合。
其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通,组成电流通路,因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通,必需对不同组别应到导通的一对晶闸管同时加触发脉冲,因此触发脉冲的宽度应大于π/3的宽脉冲。
宽脉冲触发要求触发功率大,易使脉冲变压器饱和,因此能够采纳脉冲列代替双窄脉冲;每隔π/3换相一次,换相进程在共阴极组和共阳极组连番进行,但只在同一组别中换相。
接线图中晶闸管的编号方式使每一个周期内6个管子的组合导通顺序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6;共阴极组T1,T3,T5的脉冲依次相差2π/3;同一相的上下两个桥臂,即VT1和VT4,VT3和VT6,VT5和VT2的脉冲相差π,给分析带来了方便;当α=O时,输出电压Ud一周期内的波形是6个线电压的包络线。
0.引言Multisim 具有丰富的仿真分析能力并且以Windows 为基础的EDA 仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
通过Multisim 可以交互式地搭建电路原理图,并对电路行为进行仿真。
它是EDA 仿真设计系统的一个重要组成部分。
EDA 代表了当今电子设计技术的最新发展方向,其基本特征是设计人员以计算机为工具,按照自顶向下的设计方法。
随着EDA 技术的发展,可以利用“虚拟仪器”、“虚拟器件”在计算机上进行电子电路设计和实验。
目前,在这类仿真软件中,“虚拟电子实验台”—————Multisim 较为优秀,其应用逐步得到推广。
这种新型的虚拟电子实验技术软件,在创建实验电路时,元器件、测试仪器均可直接从屏幕图形中选取,且仪器的设置、使用和数据读取方法以及外观都与现实中的仪表非常相似。
实际工作中可以利用此软件实现计算机仿真设计与虚拟实验,并且设计与实验可以同步进行,可以边设计边实验,修改调试方便;设计和实验用的元器件及测试仪表齐全,可以完成各种类型的电路设计与实验;仿真时可方便地对电路参数进行测试和分析,可直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图,并且在实验中不消耗实际上的元器件,实验所需元器件的种类和数量不受限制,从而降低了实验成本低,加快了实验速度,提高了实验效率高。
基于上述优点,我们利用虚拟实验室中的虚拟仪器来组织完成交通灯控制电路的仿真设计。
1.交通灯控制器原理假设有个十字路口,分别有A 、B 两条交叉的道路,交通灯的控制方式为:A 街道先出现在绿灯(3S )、黄灯(1S )时,B 街道为红灯(4S );而A 街道为红灯(4S )时,B 街道出现绿灯(3S )、黄灯(1S );如此循环。
交通灯控制的一个循环为8S ,而采用一片同步十进制计数74LS160来完成时间控制,相当于模8的计数器。
2.电路设计2.1真值表假设A 、B 街道的绿、黄、红灯分别用GA 、YA 、RA 和GB 、YB 、RB 表示,交通灯控制电路的真值表如表1所示:表1交通灯控制电路逻辑真值表2.2设计模8计数器2.2.174LS160简介74LS160是同步10进制计数器,其管脚排列如图1所示:其中A 、B 、C 、D 为预置数输入端,LOAD 为预置数控制端,CLR 为异步清零端,ENP 和ENT 为计数器允许端,CLK 为上长沿触发时钟端,RCO 为输出的进位信号,QA 、QB 、QC 、QD 为十进制输出端。
Multisim模拟电路仿真实验电路仿真是电子工程领域中重要的实验方法,它通过计算机软件模拟电路的工作原理和性能,可以在电路设计阶段进行测试和验证。
其中,Multisim作为常用的电路设计与仿真工具,具有强大的功能和用户友好的界面,被广泛应用于电子工程教学和实践中。
本文将对Multisim模拟电路仿真实验进行探讨和介绍,包括电路仿真的基本原理、Multisim的使用方法以及实验设计与实施等方面。
通过本文的阅读,读者将能够了解到Multisim模拟电路仿真实验的基本概念和操作方法,掌握电路仿真实验的设计和实施技巧。
一、Multisim模拟电路仿真的基本原理Multisim模拟电路仿真实验基于电路分析和计算机仿真技术,通过建立电路模型和参数设置,使用数值计算方法求解电路的节点电压、电流以及功率等相关参数,从而模拟电路的工作情况。
Multisim模拟电路仿真的基本原理包括以下几个方面:1. 电路模型建立:首先,需要根据电路的实际连接和元件参数建立相应的电路模型。
Multisim提供了丰富的元件库和连接方式,可以通过简单的拖拽操作和参数设置来搭建电路模型。
2. 参数设置:在建立电路模型的基础上,需要为每个元件设置合适的参数值。
例如,电阻器的阻值、电容器的容值、电源的电压等。
这些参数值将直接影响到电路的仿真结果。
3. 仿真方法选择:Multisim提供了多种仿真方法,如直流分析、交流分析、暂态分析等。
根据不同的仿真目的和需求,选择适当的仿真方法来进行仿真计算。
4. 仿真结果分析:仿真计算完成后,Multisim会给出电路的仿真结果,包括节点电压、电流、功率等参数。
通过分析这些仿真结果,可以评估电路的性能和工作情况。
二、Multisim的使用方法Multisim作为一款功能强大的电路设计与仿真工具,具有直观的操作界面和丰富的功能模块,使得电路仿真实验变得简单而高效。
以下是Multisim的使用方法的基本流程:1. 新建电路文件:启动Multisim软件,点击“新建”按钮创建一个新的电路文件。
南昌大学实验报告学生姓名:罗族学号: 6103413001 专业班级:生医131班实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期:实验成绩:实验十、基于Multisim数字电路仿真实验一、实验目的1、掌握虚拟仪器库中关于测试数字电路仪器的使用方法,如数字信号发生器和逻辑分析仪的使用。
2、进一步了解Multisim仿真软件基本操作和分析方法。
二、实验原理从逻辑分析仪中可以得出74LS138的八个输出端每次输出时,只有一个为低电平,其余为高电平。
字发生器三个输出端信号以‘000-111’二进制循环输入到138的三个输入端ABC。
通过74LS138的真值表可以得出每次八个输出端只有一个低电平,其余七个输出高电平,该结果与逻辑分析仪的显示结果一致,从而通过数字信号发生器与逻辑分析仪可测试得出74LS138译码器逻辑功能三、实验设备Multisim虚拟仪器中的74Ls138,字发生器,逻辑分析仪。
四、实验内容用数字信号发生器和逻辑分析仪测试仪74LS138译码器逻辑功能自拟实验步骤,记录实验结果并进行整理分析。
五、实验步骤1.按设计好的电路连接电路,如图1所示图 12.在Multisim工作区中点击‘字发生器’,在字生器中选择‘循环‘控制,设置中选用上数序计数器,显示类型为二进制,频率为1kHz.图 23.运行仿真电路,点击‘逻辑分析仪’观察74LS138输出的信号变化,运行仿真后,在逻辑分析仪中可观察到输出信号的变化波形以及输入信号波形变化。
六、实验结果及数据分析图 3七、实验总结:通过这次实验了解了虚拟仪器库中关于测试数字电路仪器的使用方法,如数字信号发生器和逻辑分析仪的使用。
进一步了解Multisim仿真软件基本操作和分析方法。
2013年10 月目录一绪论 (1)二实验目的 (1)三实验要求 (1)四主电路功率的设计 (1)(1)buck 电路 (1)(2)用Multisim软件参数扫描法计算 (2)(3) 交流小信号模型中电路参数的计算 (3)(4)采用小信号模型分析 (4)五补偿网络的设计 (5)六总电路图的设计 (6)(1)总电路图的设计图 (8)(2)总电路的仿真图 (9)七心得体会 (10)八参考文献 (11)一绪论Buck变换器最常用的变换器,工程上常用的拓扑如正激、半桥、全桥、推挽等也属于Buck族,现以Buck变换器为例,依据不同负载电流的要求,设计主功率电路,并采用单电压环、电流-电压双环设计控制环路二实验目的(1)了解Buck变换器基本结构及工作原理;(2) 掌握电路器件选择和参数的计算;(3) 学会使用Multisim仿真软件对所设计的开环降压电路进行仿真;(4) 学会使用Multisim仿真软件对控制环节的仿真技术;(5)学会分析系统的静态稳压精度和动态响应速度.三实验要求输入直流电压(V IN):15V;输出电压(V O):5V;输出电流(I N):1A;输出电压纹波(V rr):50mV;基准电压(V ref):1.5V;开关频率(f s):100kHz。
四主电路功率的设计(1)buck 电路图4-1-1:Q1buck 电路 图4-1-1 rr rrC L N0.2V V R i I ==∆=250m Ω(出于实际考虑选择250m Ω) c*Rc 的乘积趋于常数50~80uF ,我使用62.5μΩ*F ,由式(1)可得R C =250mohm ,C =250μF (出于实际考虑取250μF )开关管闭合与导通状态的基尔霍夫电压方程分别如下式所示:IN O L ON L ON /V V V V L i T ---=∆O L D L OFF /V V V L i T ++=∆设二极管的通态压降V D =0.5V ,电感中的电阻压降V L =0.1V ,开关管导通压降V ON =0.5V 。
经计算得 L=87.66uH 。
(注:在实际电路中,取L=88μH ) (2)用Multisim 软件参数扫描法计算:当L=70uH 时,输出电压纹波4-2-1当L=80uH 时,输出电压纹波如图4-2-2如图4-2-2当L=87.66uH 时,输出电压和电流和输出电压纹波如图4-2-1图4-2-1当L=90uH 时,输出电压和电流和输出电压纹波如图4-2-3图4-2-3(3)交流小信号模型中电路参数的计算如下:占空比: gV V D直流增益: g d V D VG ==0,00lg 20d dBd G G =双重极点频率: LCf p p ππω21200==品质因数: ==LCRQ 0,00lg 20Q Q dB=在具有双重极点的传递函数中,频率特性在极点频率附近变化非常剧烈,其中相频特性变化非常剧烈段的起始频率f a 和终止频率f b ,由下可以确定:02/1010p Q a f f -=02/1010p Q b f f =(4)采用小信号模型分析经分析得Buck 变换器原始回路增益函数G O (s)为:()LCs RL s sCR V s H V s G C IN mO 211)(1)(+++••==286610196.210532.171)105.621(153.05.11s s s ---⨯+⨯+⨯+⨯⨯ =286610196.210532.171105.1873s s s ---⨯+⨯+⨯+ 假设PWM 锯齿波幅值V m =1.5V ,R X =3Ωk ,R y =1.3Ωk ,由此可得采样网络传递函数)(s H =0.3,原始回路直流增益)(s Ao =3。
双重极点频率:LCf P P ⨯⨯=⨯=14.32114.3200ω=1.076kHz用matlab 画出的G0(s )的伯德图:程序:num=[0.000225 3];den=[0.000000053 0.000034994 1]; [mag1,phase1,w1]=bode(num,den);margin(mag,phase,w)-60-40-2002040M a g n i t u d e (d B )101102103104105106-180-135-90-45045P h a s e (d e g )Bode DiagramGm = Inf , P m = 40.3 deg (at 1.49e+003 Hz)Frequency (Hz)如图所得,该系统相位裕度 40.3度,穿越频率为1.49e+003Hz,所以该传递函数稳定性和快速性均不好。
需要加入补偿网络使其增大穿越频率和相位裕度。
使其快速性和稳定性增加。
五 补偿网络的设计设计步骤步骤1 本设计采用的PD 补偿网络进行设计,PD 补偿网络的电路图如图5所示PD 补偿网络其传递函数为:()PZC C ssG s G ωω++•=110 ,P C Z ωωω<< (5)0210R R R G C +-= ,131C R P •=ω ,()1321//1C R R R Z +=ω(6)步骤2 确定补偿网络的参数。
为了提高穿越频率,设加入补偿网络后开环传递函数的穿越频率f c 是开关频率f s 的五分之一,即f c =f s /5=20 KHz设相位裕度︒=52m ϕ。
PD 补偿网络的零、极点频率计算公式为:KHz f f KHz f f m m cp m m c z 5852sin 152sin 120sin 1sin 18.652sin 152sin 120sin 1sin 1=-+⨯=-+==+-⨯=+-=︒︒︒︒ϕϕϕϕ(7)由式(6)可得:Kf Kf P P Z Z 4.36428.422====πωπω (8)PD 补偿网络直流增益为:79588.63176020120200=⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=•⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=K f f Af f G P Z p c c (9) 由式(7)、(8),可得PD 补偿网络的传递函数G C (s)为: ()s s s ss G C 65331074.211034.2179104.3641108.42179--⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+⨯=(10) 根据上面计算,可绘出PD 补偿网络传递函数G C (s)的波特图如图6所示, 整个系统的传递函数为:()()()()()()ss s s s s G s G s G C 682636501074.2110196.210532.17110125105001)1034.21(379------⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯== (11)其波特图如下图所示由Matlab 绘制的波特图可知,︒==5.52,9.19m c KHz f ϕ,满足设计要求。
图1 PD 补偿网络开环传递函数波特图图2 系统总回路传递函数波特图步骤3 补偿网络电路中的参数计算 由式(6)的三个计算公式可得:()KC R R R KC R R R R 8.42//14.364179132113021=+=•=+设R 1=R 2=30K ,由上式可得:R 0=0.76K ,R 3=2K ,C 1=1.37nF (注:在实际电路中,取:R 0=0.8K ,R 3=2K ,C 1=1.5nF ) 由于,有20%~100%的负载扰动,Ω=Ω==ΩΩ==25.65//25252.052.0%20n n N R R R AVA I六 总电路图的设计(1)总电路图的设计图6-1-1图6-1-1(2)总电路的仿真图图6-1-2(3)输出电压纹波由图可见,加入补偿网络后,输出电压稳定在5V左右。
总电路图设计采用Multisim软件。
Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
七心得体会本文以Buck变换器为研究对象,学习了PD补偿网络在恒压原单环控制中的应用特点,关注了稳态误差、瞬态响应和高频干扰抑制能力。
通过理论的研究和公式推导设计出了PD控制小信号模型和传递函数,并且设计出了具体的电路的参数,以及对设计的电路进行了仿真。
通过这次设计主要取得了如下成果:掌握了一定的电力电子建模知识、开关变换器的建模知识;对PD 控制在Buck变换器的应用上有了较好的认识;熟练运用Multisim,Matlab等仿真软件;对开关电源的用途、现状与发展有了新的体会。
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