解决方案丨高校电力电子实时仿真创新实验系统应用

随着数字技术的飞速发展，传统实验室的资源受限和效率低下已经不能满足科研和工程实践的需求。因此，基于数字化技术的仿真实验应运而生。

电力电子实时仿真实验

电力电子实时仿真实验是一种利用仿真软件和相关设备进行电力电子系统仿真和实验的虚拟实验室。它主要用于电力电子器件、电力电子系统和电能转换技术的研究、开发和教学。

实验课程

Easygo 电力电子实时仿真实验系统提供了配套的课程实验指导书以及教师版实验参考。由于实时仿真系统平台的开放性，用户还可以自己添加更多的教学或创新型的实验内容。所有实验均包含离线程序，控制算法实时程序，电路仿真实时程序等。

教学应用方向

电力电子器件研究： 提升学科知识和理解可以模拟和分析各种电力电子器件（如开关器件、变换器、逆变器等）的特性和性能，进行参数优化和设计验证。

电力电子系统设计： 培养创新思维和解决问题的能力通过仿真实验室，可以对电力电子系统（如电力转换装置、电动车驱动系统、太阳能逆变系统等）进行建模和仿真，验证系统的稳定性和效能。

控制策略研究： 培育创业精神和实践能力仿真实验室可以模拟电力电子系统的控制策略，评估不同的控制算法和参数对系统性能的影响。

教学培训： 激发学生学习兴趣和主动性电力电子仿真实验室可以作为电力电子专业的实践教学平台，帮助学生理解和掌握电力电子技术和电路设计的基本原理。

综上所述，电力电子仿真实验具有高效、安全、可控和多功能的特点，对电力电子研究和教学具有重要意义，能够推动电力电子技术的发展和应用。

基于EasyGo的电力电子仿真实验系统

EasyGo实时仿真实验系统旨在为电气相关专业的本科生和研究生提供技术领先、性能优异的创新实验平台，基于该建设方案构建的创新实验基地，能够辅助本科生和研究生进行 、选修课的教学和实验。

EasyGo电力电子实时仿真实验系统是一种基于V型架构构建的实验系统，是现有各种教学与科研实验室的数字化和虚拟化。

其基本原理是用运行着数学模型的实时仿真器来模拟实际电力电子系统的特性行为和各种工况，同时将控制算法模型通过快速控制器进行验证，两者通过实际的I/O接口连接，来进行闭环的测试验证。

平台架构

学生学习路线

电力电子实时仿真实验系统

1、快速原型控制器（RCP）

CBox 采用实时CPU+FPGA的硬件架构，将Matlab/Simulink搭建的电力电子控制算法模型自动生成与下载，无需进行底层代码编写和硬件控制电路设计，与实际的被控对象连接来进行闭环测试，快速实现算法原理验证。

2、实时仿真器 (HIL)

MicroBox 采用FPGA芯片架构，用来仿真电力电子主电路拓扑。电路模型通过Simulink图形化软件任意搭建，无需进行FPGA编译，将电力电子电路的暂态特性通过硬件接口输出，操作简单，节省学生搭建实物电路的时间与精力。

3、物理信号转接盒

用于仿真器与控制器之间传递信号，控制器采集电压电流信号，实时运算后输出控制指令，再通过转接盒将信号传给仿真器。同时配备BNC观测端，方便学生在实验中用示波器观察实际信号，对系统运行原理有更直观的认识。

4、上位机

用于运行DeskSim实时仿真软件，通过网络将不同模型部署到不同的硬件平台上，并对模型进行配置与实时监控，并可将数据进行存储于后续分析。

核心产品1：快速控制器CBox

快速控制器CBox采取CPU+FPGA的硬件架构，帮助用户在安全舒适的实验室快速调试和验证控制算法。

平台的独特优势：

▍丰富的模拟与数字信号接口

▍灵活配置的人界交互与配置界面

▍可将算法模型程序部署到CPU或FPGA硬件平台上运行

控制速率最快可达1MHz，满足不同应用需求的客户，助力先进控制算法在电力电子与电力传动领域中的科研教学中的创新实践。

利用快速原型控制器CBox 可以将Simulink控制算法模型快速实现验证，与实际的被控对象连接来进行闭环测试。

可为用户节省在嵌入式芯片上重新编写和实现算法过程的时间；在一个验证过的硬件平台上开发，既可以加快项目周期，也可以隔离开发过程中的软硬件问题；

同时，用户可以很方便地在上位机实时控制器上，观测各种变量和波形，省去用户编写上位机界面的时间与精力，可更好的集中精力在核心的控制算法的实现和调试上。

核心产品2：实时仿真器MicroBox

MicroBox 是一款一体化电力电子FPGA实时仿真产品，可与实际设备进行连接来进行控制算法的实时验证。

配置上DeskSim软件，可完成系统电力电子模型纳秒级运行，实时调参，数据记录等功能，从而进行半实物仿真，硬件在环测试。

Hardware-In-the-Loop Testing，即HIL。

MicroBox 通过IO信号或者通信同控制板构成闭环，来对弱电的控制器进行测试。

这样一种测试方式常常也被称为控制器硬件在环仿真测试测试或半实物仿真测试。这里“硬件”主要是指控制部分，已经不是纯软件仿真中的一些控制框图，而是一个真实的控制器或者快速原型控制器。

软件使用流程

不管是快速控制器,还是实时仿真器，均采用同一款的软件DeskSim操作即可，简单2步，即可完成实验。

产品特色

为本科生的双创工作、毕业设计提供实验平台。

适合相对复杂的并网型系统实验和故障实验，无需各种平台或模块切换，直接快速服务于教学与研究工作，打通产学研一体化的培养路线。

为科学研究提供了完整的实验样机研制流程和测试条件，加快科学研究的实验进程，有利于创新思想的快速验证,全方位培养学生的动手实践和设计创新能力，实现研究型人才的多元化培养目标。

支持设计型、研究型创新实验的开展,使仿真与实验同步，循序渐进，环环紧扣，提高实验的安全性，改变现有实验模式，有助于培养学生严谨、认真、安全的实验素质，适应创新型人才和卓越工程师的培养需要。

贯彻以产出为导向”,“以学生为中心”和“持续改进”的理念，提高实验室教学技术水平，助力工程教育专业认证。

电工电子实验虚拟仿真：理论与实践的完美结合

电工电子课程一直以来都是理工科学生学习的重要组成部分，然而，由于其理论较为抽象，实践知识难以直观体验，教学中常面临学时短、实验过程流程化、重点和难点不突出以及课前预习不到位等问题。为了解决这一系列难题，教育领域利用虚拟仿真技术，研发了电工电子实验虚拟仿真软件，为电子电路实验教学注入了新的活力。

电工电子实验虚拟仿真充分发挥虚拟仿真教学的优势，通过仿真电子电路实验中的各操作环节，重现了电子电路的基本原理和重点难点问题。这项技术使得学生可以在虚拟环境中自由安装并搭建相关实验，通过自主接线和设备参数调整，来仿真实验现象与数据。更为重要的是，学生可以在仿真软件内反复调试以验证电路定理，从而在实验前就能够更深入地理解实验原理，提前解决可能遇到的问题。

电工电子实验虚拟仿真作为重要的实验教学手段，不仅改变了传统的教学模式，也有效地提高了学生的学习效率。通过虚拟仿真，学生可以在更短的时间内完成更多样化的实验，更全面地掌握电子电路的知识。

此外，虚拟仿真软件还使得课堂理论教学与实验教学更好地相互促进，实现了理论与实践的紧密结合，进一步提高了教学质量。

总的来说，欧倍尔的电工电子实验虚拟仿真的引入为电子电路实验教学带来了新的可能性。通过将实验搬入虚拟环境，不仅克服了传统实验教学中的一系列问题，同时也为学生提供了更为灵活、直观的学习方式。这一创新将不断推动电工电子教育的发展，为培养高素质电子工程人才奠定坚实基础。

相关问答

1.首先,准备必要的文件:搜集和组织相关信息和实践内容,例如实践时间、实施单位、实践过程和结果等;2.用文字处理软件或手机软件编写社会实践报告,确定报告...

电子信息技术门类。电子应用技术培养能掌握现代电子设备与通讯信息系统等方面的专业知识,得到应用电子技术实践的基本训练,具备安装、管理和维修各...

就业前景很好主要课程电路基础、电工基础、电子工艺、低频电子线路、高频电子线路、数字电子线路、微机原理及应用、单片机原理及应用、自动化控制技术、通...

应用电子技术专业是电子技术、通信技术与计算机应用技术相结合的复合型专业。本专业职业基础课程有电工技术、模拟电子技术、数字电子技术、电子线路CAD、电子...

应用电子门学科,培养具备智能电品设计、质理等方识和基本技能,能在电子领域和部门生产第一线从事智能电子产品的设计与开发、质量检测、生产管理、...

[最佳回答]电子束射到荧光物质上时能让它发光,汤姆森在阴极射线实验中就用了荧光物质,结果真的发光了,由此断定这是电子.电子束射到荧光物质上时能让它发光,...

我是电子工程的。感觉和计算机和软件关系不大。电子工程也会学一些编程的课程,但是比较浅尝辄止。比如c++,matlab等。电子工程离不开电脑,但是不学计算机组成...

2017年中考省重率88.6%,最高分653;2017高考重本率60.8%;09年办的学校,中考高考最多也就参加了四、五届,能取得这样的成绩教学质量确实有过人之处。电子科技...

[回答]本专业培养适应社会与经济发展需要,具有道德文化素养、社会责任感、创新精神和创业意识,掌握必备的数学、自然科学基础知识和相应专业知识,具备良好...

谢谢邀请!作为一名计算机专业的教育工作者,我来回答一下这个问题。首先,在当前的大数据时代背景下,选择计算机相关专业是不错的选择,计算机应用技术作为比...