[發明專利]一種電氣控制電路仿真系統

有效

• 申請號: 201911274792.0
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN110989398B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 曾保權;王穎;陳潔;江明
• 申請（專利權）人: 廣州高譜技術有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 廣州海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 冼俊鵬

本發明公開了一種電氣控制電路仿真系統，涉及電氣控制仿真系統的技術領域，解決了現有技術的搭建效率低、存在不安全的隱患且不能直接獲得電氣參數的技術問題。它包括：電路搭建模塊，通過元件自定義的創建電氣控制電路；實時仿真模塊，通過改進節點法對所述電氣控制電路進行實時仿真，以得到所述電氣控制電路的電氣參數。本發明操作簡便、搭建效率高且安全可靠，不僅可任意的創建電氣控制電路進行仿真，還可實時動態調節參數，同時還可直接獲得電路的電參數，有利于師生對電氣控制電路的理解，很好的滿足了教學要求。

技術領域

本發明涉及電氣控制仿真系統的技術領域，更具體地說，它涉及一種電氣控制電路仿真系統。

背景技術

電氣工程、自動化專業教學均涉及有電氣控制環節。為進一步的理解電氣控制電路的原理或驗證電氣控制電路的可行性，需在傳統的硬件實驗室的電氣實驗裝置上按照電氣原理圖手動接線，然后上電運行。這種方式缺點明顯，主要表現在：(1)大部分的電氣控制系統接線復雜，驗證電氣原理圖需消耗大量的時間進行線路連接，導致效率低下；(2)由于需對電氣設備進行導線連接，使得師生不可避免的面臨著強電的威脅，導致不安全的因素存在；(3)大多數院校的實驗室經費以及實驗設備的數量有限，因而在實驗時只能幾個人一組一起完成實驗，導致實驗時過于擁擠；此外電路的電氣參數需通過師生的自行計算，不能直接獲取，這樣會導致師生難以完全理解當前實驗項目的情況，難以滿足教學需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種電氣控制電路仿真系統，搭建效率高且安全可靠，可直接獲得電路的電參數，有利于師生對電氣控制電路的理解。

本發明的技術方案是在于：一種電氣控制電路仿真系統，包括：

電路搭建模塊，通過元件自定義的創建電氣控制電路；

實時仿真模塊，通過改進節點法對所述電氣控制電路進行實時仿真，以得到所述電氣控制電路的電氣參數。

作進一步的改進，所述改進節點法具體包括以下步驟：

S1、對所述電氣控制電路進行分配節點；

S2、檢查所述電氣控制電路的連接關系是否正確，若不正確，則提示所述電氣控制電路接線有誤，若正確，則進行下一步；

S3、構建所述改進節點法的矩陣方程；

S4、根據所述電氣控制電路的已知量求解出所述矩陣方程的未知量；

S5、根據所述未知量計算出電氣控制電路中兩個節點之間的電氣參數。

進一步的，所述矩陣方程為：

Ax＝z；

其中，A為系數矩陣，其維度為(m+n)×(m+n)；x為所述未知量構成的未知矩陣，其維度為(m+n)×1；z為所述已知量構成的已知矩陣，其維度為(n+m)×1；n為所述電氣控制電路中節點的個數；m為所述電氣控制電路中電壓源的個數。

更進一步的，所述矩陣A具體包括：

其中，G、B、C、D均為矩陣；

所述矩陣G的維度為n×n，所述矩陣G的矩陣對角線上的元素等于連接到相應節點的元件的電導之和，位于非對角線上的元素為連接到相應節點的元件的負電導；

所述矩陣B的維度為n×m，若第m所述電壓源的正極連接到第n節點，則所述矩陣B中的元素(m,n)為1，若第m所述電壓源的負極連接到第n節點，則所述矩陣B中的元素(m,n)為-1，否則，則所述矩陣B中的元素(m,n)為0；

所述矩陣C的維度為m×n，所述矩陣C為矩陣B的轉置矩陣；

所述矩陣D的維度為m×m，所述矩陣D為零矩陣。