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所在平台: Udemy |
课程主页: https://www.udemy.com/course/mastering-power-electronics-using-plecs-simulations/
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Coursera 动力电子学 Mastery, 利用 Plexim Plecs 仿真软件 本课程旨在通过 Plexim Plecs 仿真软件，助您精通电力电子学。仿真在电力电子领域至关重要，它允许我们在虚拟环境中试验复杂的转换器拓扑、测试各种工况并优化设计，而无需物理样机的限制。Plexim Plecs 是一款功能强大的仿真工具，拥有类似 Simulink 的界面，可以模拟和可视化各类电力转换器拓扑的行为，从而提供对其运行的深刻的实践见解。课程包含丰富的 Plecs 仿真练习，以巩固所学概念并进行实际应用。 **课程模块概览：** * **模块一：电力转换器入门** * 电力电子基础及功率转换原理。 * 分析工具：傅里叶级数、总谐波失真 (THD)、功率因数、平均值与 RMS 值、周期稳态分析。 * **模块二：Plexim Plecs 入门** * Plexim Plecs 的安装。 * 构建和仿真简单的 Plexim 模型。 * 编辑模块和示波器的参数。 * 第一个 Plexim 电路：半波整流器仿真。 * 在报告中使用 Plexim 示意图和波形。 * 导出波形为 CSV 数据并导入 Matlab 进行绘图。 * 波形的傅里叶频谱、平均值和 RMS 值计算。 * 使用“Hold trace”选项调整参数。 * （可选）机械系统建模。 * **模块三：Plexim Standalone 仿真脚本** * Octave Console 介绍。 * 仿真脚本环境。 * 参数评估、CSV 文件导入导出。 * 使用仿真脚本捕捉示波器波形。 * **模块四：Plexim 中的 C 编程：C-script** * C-script 模块介绍。 * 在 C-script 中使用参数。 * C-script 的多路输入。 * **模块五：AC-DC 转换器入门** * AC-DC 转换器的介绍与分类。 * 阻性负载下的半波二极管整流器。 * 感性负载对半波二极管整流器的影响。 * 单相桥式整流器。 * 阻性负载下的半波和桥式可控整流器。 * **模块六：DC-DC 转换器入门** * DC-DC 降压（Buck）转换器介绍及其在 Plexim 中的实现。 * 脉冲宽度调制 (PWM) 介绍。 * DC-DC 降压转换器设计。 * 使用 Plexim 的脉冲响应分析进行频率响应研究。 * 为降压转换器设计反馈控制器。 * 使用系统辨识获得转换器传递函数。 * 降压转换器的数字控制。 * **模块七：DC-AC 转换器** * Plexim 中的半桥和全桥逆变器仿真。 * 准方波或三电平逆变器，或移相调制。 * 正弦脉冲宽度调制 (SPWM)。 * 双极和单极 SPWM。 * 带串联谐振网络的单相全桥逆变器。 * 使用仿真脚本绘制谐振逆变器的增益特性曲线。 * 带并联谐振网络的单相全桥逆变器。 * 三相桥式逆变器（180 度和 120 度导通模式）。 * **模块八：德州仪器 TI C2000 微控制器编程** * TI C2000 微控制器介绍。 * 使用 GPIO 控制 LED 闪烁。 * GPIO 的输入和输出模式。 * 使用 C2000 MCU 实现 PWM。 * 外部模式操作。 * TI C2000 的 DAC 和 ADC。 * TI C2000 控制电力转换器的离线仿真。 * 降压转换器数字控制的离线仿真。
Simulation is paramount in power electronics because it allows us to experiment with complex converter topologies, test various scenarios, and optimize designs without the constraints of physical prototypes. It's a virtual laboratory that empowers engineers. Plecs is a powerful simulation tool with a Simulink-like interface, enabling you to simulate and visualize the behavior of various power converter topologies, allowing you to gain practical insights into their operation. The key to mastering any software is practicing examples. Therefore, Plecs simulation exercises are given to reinforce understanding and hands-on application of the concepts covered. The course is divided into the following modules:Module 1: Introduction to Power ConverterBasics of power electronics and power conversionAnalysis tools include Fourier series, total harmonic distortion (THD), power factor, average and rms value, and periodic steady-state.Module 2: Introduction to PlecsInstallation of Plexim PlecsBuilding and simulating a simple Plecs modelEditing parameters of blocksEditing scope parametersThe first electrical circuit in PlecsHalf-wave rectifier simulationUsing Plecs schematic and waveform in the reportExporting waveform as CSV data and importing it into Matlab for plottingFourier spectrum of a waveformAverage and rms valueThe hold trace option for tuning a parameterModeling of mechanical systems (optional)Module 3: Simulation Scripts in Plecs StandaloneIntroduction to Octave ConsoleSimulation Scripts environmentEvaluating parameters and exporting and importing CSV filesHolding scope trace using simulation scriptModule 4: C Programming in Plecs: The C-scriptIntroduction to C-script blockUsing parameters in C-script blockMultiplexed inputs to C-script blockModule 5: Introduction to AC-DC ConvertersIntroduction and classification of AC-DC convertersHalf-wave diode rectifier with resistive loadThe effect of inductive load in half-wave diode rectifierSingle-phase bridge rectifierHalf-wave and bridge controlled rectifier with resistive loadModule 6: Introduction to DC-DC convertersIntroduction to DC-DC buck converter and implementation in PlecsIntroduction to pulse-width modulationDesign of a DC-DC buck converterFrequency response using impulse response analysis in PlecsDesigning a feedback controller for a Buck converterThe transfer function of converter using system identificationDigital control for Buck converterModule 7: DC-AC convertersHalf and full-bridge Inverter simulation in PlecsQuazi Square Wave or Three level Inverter or Phase-shift modulationSinusoidal pulse-width modulationBipolar and Unipolar SPWMFull-bridge inverter with series resonant networksGain gain characteristics curve of resonant inverter using simulation scriptFull-bridge inverter with parallel resonant networkThree phase bridge inverter in 180 degree and 120 degree conduction modeModule 8: Texas instruments TI C2000 Microcontroller programming using PlecsIntroduction to TI C2000 microcontrollerBlink Led Using GPIOGPIO in input and output modePulse width modulation (PWM) using C2000 mcu, External mode operationTI C2000 DAC and ADCOffline simulation of TI C2000 controlling power converterOffline simulation of digital control of the Buck converter
