P407004B 电力电子仿真软件应用实践
（1学分，16学时；创新与实践平台/综合时间模块；适用专业：电气工程与自动化专业、轨道牵引电气化特色专业；先修课：电路、电机学、电力电子技术等）
本课程属于电气工程创新实践平台的综合实践模块，授课对象为电气工程与自动化专业3年级本科生。本课程教学目标是使学生掌握电力电子仿真软件PSIM（全称，Power Simulation）的基本仿真方法，培养学生综合运用PSIM仿真技术和专业知识发现、分析、解决专业问题的能力，增强国际竞争与合作能力。课程主要内容包括了解PSIM仿真的工作机理，熟悉和掌握SIMCAD中的常用模块和使用方法，熟悉和掌握SIMVIEW的使用方法。利用PSIM完成相变频器调制、超级电容储能系统、PWM整流器控制、永磁同步电机（PMSM）控制仿真。
课程教学内容与要求
序号 |
知识单元/仿真项目 |
知识点 |
教学要求 |
推荐学时 |
教学方式 |
支撑课程目标 |
1 |
PSIM介绍 |
（1） PSIM适用范围、软件构成与基本使用方法 |
1.了解PSIM的仿真环境，掌握基本的模型建立、仿真设置与结果分析操作流程与方法； 2.了解SIMCAD的基本元件库模型； 3.了解SIMVIEW进行波形显示、处理的基本功能。 |
4 |
讲授+实践 |
1、4、5 |
2 |
仿真实践1 |
（2） DC/DC电能变换仿真 |
1.完成buck-boost变换器的设计与搭建； 2.掌握DC/DC变换器的占空比的调节方法； 3.掌握PSIM仿真中，典型信号源的使用； 4.完成稳压电路的PSIM仿真。 |
6 |
讲授+实践 |
1、2、3、5 |
3 |
（3） 仿真实践2 |
（4） DC/AC电能变换仿真 |
1.完成三相半桥逆变器的设计与搭建； 2.掌握SPWM调制的PSIM实现； 3.完成DC/AC电能变换的PSIM仿真。 |
6 |
讲授+实践 |
1、2、3、5 |
4 |
（5） 综合仿真实践 （同学三中自选一） |
（6） 综合仿真实践A |
（7） 超级电容储能系统控制仿真 |
1.完成超级电容储能主电路模型搭建及控制框图的设计； 2.掌握使用PSIM分析储能系统的充放电过程； 3.掌握使用PSIM完成较为复杂的逻辑控制设计； 4.掌握系统的闭环控制策略设计与实现。 |
12 |
讲授+实践 |
1、2、3、5 |
（8） 综合仿真实践B |
（9） PWM整流器控制仿真 |
1.完成PWM整流器主电路模型搭建及控制框图设计； 2.掌握使用PSIM分析四象限变流器的整流过程； 3.掌握使用PSIM完成坐标变换的设计与实现。 4.掌握系统的闭环控制策略设计与实现。 |
（10） 综合仿真实践C |
（11） 永磁同步电机控制仿真 |
1.完成永磁同步电机调速主电路模型搭建及控制框图设计； 2.掌握使用PSIM分析三相交流电机的调速过程； 3.掌握使用PSIM完成坐标变换的设计与实现； 4. 掌握系统的闭环控制策略设计与实现。 |
6 |
（12） 总结与讨论 |
（13） 课程总结与讨论 |
1. PSIM软件的优缺点和应用局限性分析总结； 2. 分享仿真实践中遇到的主要问题及解决办法； 3. 介绍总结报告的编写方法 |
4 |
研讨 |
4、5 |
