电子领域计算机仿真论文

电子领域计算机仿真论文 篇1：

计算机仿真软件为平台的电子电路仿真设计研究

电子电力仿真设计研究中针对复杂电路的分析设计是在所难免的，计算机仿真软件则是重要的方法与手段。随着社会电子信息技术的不断发展，计算机仿真软件也在不断地更新换代。电子电路仿真设计研究中，应与现代计算机仿真软件相结合，充分利用计算机仿真软件优势，完善电子电路仿真设计研究，从而为电子电路设计研究开拓新的平台。

当今社会电子信息技术不断地发展更新，各种电子设备与计算机的联系愈加紧密，计算机仿真软件的不断发展也使得实际电子电路设计的成本大幅降低，从而实现了电路设计低成本的转变。计算机仿真软件已经成为了电子电路设计的一个不可分割的重要组成部分，计算机仿真技术的出现也是传统的设计方法发生了极大的改变，不在像从前依靠人工计算以及实物试验和调整的方式，从而大幅提高了电子电路仿真设计的效率。在计算机仿真软件的不断发展之下，计算机仿真软件的有点越来越明显，界面更加的直观，操作也变得更加的方便，通过与计算机仿真软件相联系，电子电路仿真设计的效率与质量得到了质的提升，而且为设计者增添了更多的乐趣。

计算机仿真软件简要举例

EWB软件。EWB电子工作平台的器件库中集成电路、门电路等电路芯片等原件的收录非常的丰富，能够满足实验者的正常需求，如果器件库中没有所需原件，还可以进行外部传输，丰富器件库以满足实验者需求。它也能够较为真实的还原实验室桌面的内容，信号发生器、示波器等等的仪表工具在EWB中都可以予以提供。EWB电子工作平台易于掌握，学习方式十分直观，由于是计算机仿真软件，EWB的效率是传统试验方式无法比拟的，若想进行元件的变动，只需在计算机上进行，而不需进行实际操作，这也避免了实际操作中的失误可能对是实验结果产生影响，从而使试验更加准确。在EWB中，加入了虚拟仪器的技术，电子电路仿真设计在实验中与实验室的操作极为相似，实验人员在使用过程中不必更改原有的操作习惯，对使用人员来说极为方便。使用计算机仿真软件也减轻了使用者的体力负担，能够让使用者可以更多的进行设计，从而在正体上促进我国电子电路仿真设计研究发展。

Saber软件。Saber软件的主要面向对象是混合信号，其在于混合信号、混合技术和层次的处理能力极为优秀，Saber软件可仿真的领域也更为宽泛，数字和模拟信号器件、机械、热学、电磁学等诸多领域的器件Saber软件都可以进行仿真设计。在用户使用Saber软件时，可以建立不同的模型库，其模块化的特征，决定了它的灵活性丰富，可以组成特定的设计工具供用户使用，其高度的灵活性也就为使用者提供了更多的可能性，对于复杂任务的完成也就变得更加的高效和流畅。Saber有著极为开放的软件环境，它能够与计算机软件相接口，在一个单一软件无法满足用户需求的情况下依旧可以使用Saber软件进行操作，便可免去到实验室进行低效率的工作，从而使电子电路仿真设计研究的效率极大的加强了，也使使用者的使用体验的到了极大的提升，趣味性更加的丰富，创造力也就随之而来。

计算机仿真软件对于电子电路仿真设计的意义

提升电子电路仿真设计效率。在传统的电路设计中，實验人员需要在实验室中进行操作，将实验台上的仪器进行一一链接，而在计算机仿真软件上，这种麻烦便可以得到避免，计算机仿真软件可以将这些试验中较为耗时但是对实验结果影响极小的因素自行完成，节约了用户花费在此上的大量时间。而且当下计算机仿真软件的准确性极高，不会对实验结果产生影响，不必担心使用计算机仿真软件的准确性。在传统的操作中，一旦出现原件的错误需要更换或是改正时，极为麻烦，耽误了实验人员的大量不必要的时间，而在使用计算机仿真软件时，这种时间便可以得到节省。使用计算机仿真软件时，对于实验人员的体力也得到了节省，能够让用户有着更多的精力投入研究之中，也就可以使电子电路仿真设计效率的到提升。

教学意义。在电子电路仿真设计上，后续力量的发展也是极为有现实意义的，对提升我国电子电路仿真设计可持续性发展有着深远的影响。在电子电路的课程上，理论教学和实验课程是密不可分的，单有理论教育是远远不足的，而在完成了理论教学一段时间之后再进行实验的安排，这时学生对知识的记忆已经开始减少，对所学内容的感性认识也渐渐下降，甚至学习兴趣也渐渐淡化，这对学生的学习是极为不理的。但是使用计算机仿真软件，可以再理论教学的同时引入实验，二者互相不会产生影响，在理论知识传授的同时进行计算机仿真软件实验，这样提升了学生对内容的理解能力，强化了学生的记忆，也对学生的课下学习创造了方便，让学生自学实验成为了可能。在学生对实验有着一定的了解之后再进行实际实验，也不会让学生的动手能力下降，反而提升了学生对于知识的掌握程度，加深了理论理解。

设计研究中计算机仿真软件的应用

在电子电路方面的设计研究之中，更为重要的是理论思路的可行性，而不是实际操作。针对研究人员而言，在有了新的想法和思路的时候，结果只是一个可能，需要实验进行验证，因为想法只是一个雏形，所以在验证的过程中需要不断地更正，往往在一次次的失败和实验之后才能完成研究，可是传统方式将这一过程无限期的拉长了，对于研究人员来说，动手操作能力不是问题，实验结果是更为重要的，可是真正一次次进行实验和更换元件极为费时费力，有的误差甚至会影响实验结果。此时计算机仿真软件的应用很好的解决了这一问题，它的使用能够让用户从繁琐的实验中抽身出来，将更多的精力放在理论研究上，提高了研究效率，在宏观上来说，推动了电子电路仿真设计研究的发展。

将计算机仿真软件与电子电路仿真设计研究有机的结合起来，电子电路仿真设计在计算机上进行，对于电子电路仿真设计的效率和质量都有着质的提升。计算机仿真软件的使用对于电子电路仿真设计的进步有着深远的影响，电路设计的进步要与时俱进，不能拘泥与一个方面，不断引入社会信息技术发展的成果，才能跟上社会不断发展的前进的步伐，为国家的发展进步柞绸应有的贡献。

作者：贾景谱　陶玉梅

电子领域计算机仿真论文 篇2：

基于PSIM的移相联结电路仿真教学研究

PSIM - Based Simulation Research on Phase - Shifting 30 €？Series

Double - Linking Circuit

WANG Heng， HU Xiaoyan

（Yancheng Teachers College， School of New Energy and Electronic Engineering， Yancheng， Jiangsu 224051）

0 引言

電力电子技术是高等院校电气工程及自动化类专业的一门重要专业基础课程，主要讲述各种变流电路原理及其工作波形等内容。[1]该课程是一门理论性与实践性都很强的课程，在教学过程中，理论教学和实验教学都占有十分重要的地位。但是，传统理论教学比较单调枯燥，学生学习兴趣不高；传统实验教学对实验仪器的依赖很重，很多复杂电路无法让学生动手做实验。借助计算机仿真技术，既可以丰富理论教学内容，提高学生学习兴趣，又可以弥补实验室硬件条件的不足，减少实验耗材，对培养高职院校学生的创新实践能力具有重要意义。[2-6]

PSIM 是一款专门用于电力电子领域以及电机控制领域的仿真应用包软件。[7]PSIM 具有仿真速度快、用户界面友好、波形解析功能全面等特点，为电力电子电路的解析、控制系统设计、电机驱动研究等有效提供强有力的仿真环境。

2 基于PSIM的电路仿真

波形仿真时长为0.05s。

3 输出电压波形、输入电流波形及谐波分析

图3为仿真电路的输出电压Ud1、Ud2及Ud波形。两组三相全控桥的输出电压波形都为六脉波波形，二组的输出电压Ud1比一组的输出电压Ud2相位滞后30€啊4蟮淖苁涑龅缪刮？2脉波波形。仿真结果与理论波形一致。

仿真结果也与理论波形一致。图5从上到下依次为输入电流ia1、ia2及iA的谐波频谱图。由图可见，60Hz的基波分量比各次谐波分量更高。ia1和ia2谐波次数为（k为正整数）次谐波，300Hz和420Hz的分量分别为5次和7次谐波，660Hz和780Hz的分量分别为11次和13次谐波。iA的谐波次数为（k为正整数）次谐波，低次谐波为11次和13次谐波，没有5次和7次谐波。仿真结果与理论分析一致。

4 结论

由以上仿真及分析结果可见，采用PSIM仿真软件可以使电力电子技术理论教学更加形象化，同时也可以丰富实验教学的内容，特别是复杂电路的实验教学。从而提高学生的学习兴趣，并使学生对电力电子电路的工作原理和工作特性有了更深的理解和掌握。

*通讯作者：汪恒

基金项目：国家自然科学基金（11647073，11547263）江苏省高校自然科学研究面上项目（15KJB430033）

参考文献

[1] 王兆安，刘进军.电力电子技术（ 第 5 版）[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2] 黄江波.基于Matlab的三相桥式全控整流电路的仿真研究[J].现代电子技术，2010（8）：202-204.

[3] 孙成正.基于PSIM三相桥式全控整流电路的仿真研究[J].安阳工学院学报，2014（2）：40-42.

[4] 成新民，李祖欣.基于Multisim的电力电子电路仿真技术[J].现代电子技术，2004（21）：12-14.

[5] 周华伟，刘国海，郑宏.基于PSIM的PWM整流器仿真教学研究[J].电气电子教学学报.2013（6）：109-112.

[6] 李久胜，王明彦，孙铁成，等.研究型大学中“电力电子技术基础”课程改革[J].电气电子教学学报，2010（S1）：79-82.

[7] （日）野村弘，（日）藤原宪一郎，（日）吉田正伸著.使用PSIM学习电力电子技术基础[M].胡金库，贾要勤，王兆安，译.西安：西安交通大学出版社，2009.

作者：汪恒　胡小艳

电子领域计算机仿真论文 篇3：

计算机仿真技术教学方法思考与探讨

【摘要】计算机仿真技术作为电子与信息专业中的一门关键学科，对于该专业学生学习和将来的发展有着关键的作用。本文在详细探讨了计算机仿真技术特点的项目教学法基础上，分析了MATLAB仿真工具在教学中的实际应用，以及提出了计算机仿真教学中存在的一些不足；并针对计算机仿真技术的教学内容进行了系统的整合。

【关键词】计算机仿真技术；教学方法；MATLAB仿真工具；项目教学法

随着现代工业的快速发展，以及计算机技术研究的不断深入，计算机仿真技术已经成为分析、综合各类系统的一种有效的研究方法和研究工具。而且计算机仿真技术也已经在国防军事和国民经济等众多领域中发挥着重要的作用。随着计算机仿真技术的快速发展，该项技术正在成为与理论实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段。计算机仿真技术是仿真科学和技术涉及到的和仿真技术相关的最为基础的部分，具有综合性等特点。因此，很多学生认为该课程具有一定的难度。但是，为了能够扩展电子与信息专业基础，提升学生的综合素质，更好的适应社会对电子信息专业人才的需要，高校电子信息专业的学生应该掌握一些相应的计算机仿真知识和技能。

一、计算机仿真技术特点的项目教学法

计算机仿真技术课程的主要内容包括：优化问题求解方法、仿真模型和仿真算法等基础理论，除此还包括对MATLAB仿真工具的应用。在这些课程中，仿真技术涉及的原理是最为枯燥和难以理解的，而且在学习仿真算法的过程中，需要学生能够对高等数学和计算机编程等具有深入的理解。在教学过程中存在的最为普遍的现象是学生学习的主动性差，学习过程中习惯性避开难点。因此，在教学过程中如何激发学生学习的积极性和对课程学习的主动性，提高课程教学的实效性，成为计算机仿真技术教学首先需要解决的问题。

项目教学法可以让学生通过对一个完整项目的实施而进行的教学活动，其主要目的是为了让学生能够把自己融入到一个有意义的任务中，并通过完成任务来达到学习的目的，而且通过项目教学可以使学生主动的进行知识系统的构建，在课堂教学中，将理论知识和实践教学有机的结合起来，充分调动学生的创造潜能，提升学生解决实际问题能能力。

因为很多建筑电气专业方面的毕业生在计算机仿真技术方面的学习和认知能力较差，尤其是实践能力和解决应用问题的能力更是相对较差。在此前提下，更加要求建筑电气专业的学生能够在项目教学法的指导下积极参与计算机仿真技术教学，通过计算机仿真教学不断提升自己解决应用问题的能力。相对于传统的教学方式，通过项目教学，学生可以小组的形式进行学习和工作，按照实际的工作程序完成整个学习过程。此种项目教学模式更容易使学生掌握计算机仿真技术，对于了解工程实践中的计算机仿真技术的发展水平和状况有着积极的作用，同时，也极大的弥补了理论知识和实践脱节的弊端。因此，利用项目教学法不仅能够提高人才培养的质量，而且对于实现理论教学和实践教学有机结合也起到关键的作用。

二、目前计算机仿真教学过程中存在的不足

首先，缺乏必要的实践环节；计算机仿真技术是一项综合性极强的学科，尤其是具有极强的实践性。但是，在目前的教学环境中，往往忽视了对计算机仿真教学的实践环节，使得学生很难理解计算机仿真技术在实际应用中是如何解决问题的，对于计算机仿真技术缺乏必要的感性和理性认识，尤其是缺乏实践机会。

其次，教学方式单一；在很多高校中，对于该课程的教学模式还仍然停留在传统的教学方式上，仅仅以老师的讲授为主，仅采用单一的教学方式，在教学过程中仍然以文字教学为主，缺少直观性和多媒体等方式的教学。导致学生在学习结束后不知道如何应用，如何解决实际问题。

再次，计算机仿真技术的课程定位较为模糊；在很多高校或是高职院校中，计算机仿真技术是第一次被开设。因此，对于课程应该达到什么程度的目标并没有做出明确的规定。而且，在一些教学机制等不够完善的前提下，课程的定位和专业的培养目标也存在一定差异。

最后，在教学内容上和其他相关课程存在重复；目前，我国的计算机仿真技术使用的教材中部分教学内容和现代控制理论等课程中的部分存在不同程度的重复。这些重复内容的出现使学生很难确定和区分课程内容的重点，不利于学生的学习。

三、MATLAB仿真工具在教学中的实际应用

通过使用MATLAB的多媒体教学，不仅可以强调计算机仿真技术的应用，而且又能够激发学生主动学习的热情。通过MATLAB的多媒体教学，教师可以根据教学内容的需要，随时的引用编程实例，进而突出工具包的使用，也使学生可以了解到最新的计算机仿真技术在实际中的应用，来提升学生对于计算机仿真技术学习的热情。同时，引导学生通过实践、分析来选择需要进一步了解的内容。在教学过程中，增加多媒体的使用，可以将讲课内容和实际演示有机的结合在一起，而且增加了授课内容，图文并茂，通过分析典型的应用实例，可以最大限度的激发学生对计算机仿真技术的学习兴趣。笔者通过平时的教学发现，在教学过程中引入MATLAB仿真工具，对于提高学生掌握计算机仿真技术的应用能力有明显的效果。

四、教学内容的系统整合

在平时的教学过程中应该以计算机仿真技术教学大纲中规定的基本内容作为主要内容，并在此基础上相应的增加分析和实践实例的专题讲座，以求能够保证学生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、结果分析等流程后，逐渐增强对计算机仿真实际应用的理解和应用。在此基础上，可以根据课程的具体进展进行适当的补充。

引导学生掌握计算机仿真理论基础，培养学生养成解决系统仿真问题的思路是计算机仿真教学的关键。可以考虑以下几点意见：

首先，在完成教学主要内容后，可以给学生多讲解一些计算机仿真技术的科研课题，以激发学生的求知欲，进而提升学生学习的主动性。

其次，在上述项目教学法的环境中，不断提升学生独立解决问题的能力。可以通过网络平台为学生提高相应的仿真案例，了解最新的仿真技术等，使学生利用网络资源获取更多的计算机仿真技术的知识。

再次，在理论教学过程中，可以使用启发式的方法，尽可能调动学生的思维能力，激励学生善于发现问题和解决问题，敢于对课本上的案例等做进一步的思考。

参考文献

[1]任文霞，吕文哲，张会莉.基于计算机仿真技术的电子技术教学方法探索[J].电脑知识与技术，2008，（第25期）.

[2]徐火希，江俊新.基于问题的虚拟模型仿真教学——《微型计算机原理与接口技术》课程教学方法探讨[J].教育前沿，2006，（第2期）.

[3]赵冉，朱西方.仿真技术在高职计算机网络教学中的应用探讨[J].河南科技，2014，（第1期）.

[4]顾玉芹.仿真技术在中专计算机网络教学中的应用探讨[J].新课程（上），2012，（第12期）.

[5]翟红艺.计算机仿真实验教学探讨[J].计算机教育，2010，（第13期）.

作者：宫婷