電子裝置設計模擬

A. 模擬軟體中XFG1及XSC1是什麼 在multisim10的哪裡

在模擬軟體中，XFG1是功能信號發生器，SXC1是示波器，可以在multisim10的儀錶板中可以找到。如果儀表是水平的，從左到右，第二個是XFG1，第四個和第五個是XSC1。

函數信號發生器是一種信號發生裝置，可以產生一些特定的周期性時間函數波形（正弦波，方波，三角波，鋸齒波，脈沖波等）信號，頻率范圍可以從幾微赫到幾十兆赫。 除了通訊，儀表和自動控制系統測試外，函數信號發生器還廣泛用於其他非電測量領域。

示波器主要用於顯示被測信號的波形，也可以用來測量被測信號的頻率和周期。 在multisim10中，儀器欄具有一個兩軌示波器和一個四通道示波器。 雙擊對應的圖標，打開參數設置界面。 其參數設置與實際示波器基本相同。

(1)電子裝置設計模擬擴展閱讀：

請使用與電子設備具有相同電壓電平的函數信號發生器。 握住驗電器的工作部件（驗電器頭），將發生器的電極頭接觸到測試設備的電極頭，然後按下「工作」開關。 此時，來自驗電器的聲光信號表明驗電器的性能完好無損。

如果沒有聲音和燈光指示靜電計有故障，則應在使用前進行修理或更換。 在測試近電流警報安全帽時，只需要將高壓信號發生器的電極頭靠近警報並按下「工作」開關即可。

需要注意的是：

1、函數信號發生器配有「電源指示器」。 如果使用過程中指示燈不亮， 使用前應更換電池。

2、不使用時，函數信號發生器應放置在乾燥通風的地方，以免受潮。

B. 電力電子課程設計 基於集成電路的電流可逆斬波電路模擬（電源：220V；電機：110V, 10A，IGBT）

電氣原理圖設計為滿足生產機械及工藝要求進行的電氣控制電路的設計電氣工藝設計為電氣控制裝置的製造,使用,運行,維修的需要進行的生產施工設計第一節電氣控制設計的原則和內容一,電氣控制設計的原則1)最大限度滿足生產機械和生產工藝對電氣控制的要求2)在滿足要求的前提下,使控制系統簡單,經濟,合理,便於操作,維修方便,安全可靠3)電器元件選用合理,正確,使系統能正常工作4)為適應工藝的改進,設備能力應留有裕量二,電氣控制設計的基本內容1.電氣原理圖設計內容1)擬定電氣設計任務書2)選擇電力拖動方案和控制方式3)確定電動機的類型,型號,容量,轉速4)設計電氣控制原理圖5)選擇電器元件及清單6)編寫設計計算說明書2.電氣工藝設計內容1)設計電氣設備的總體配置,繪制總裝配圖和總接線圖2)繪制各組件電器元件布置圖與安裝接線圖,標明安裝方式,接線方式3)編寫使用維護說明書第二節電力拖動方案的確定和電動機的選擇一,電力拖動方案的確定1,拖動方式的選擇2,調速方案的選擇3,電動機調速性質應與負載特性相適應二,拖動電動機的選擇(一)電動機選擇的基本原則1)電動機的機械特性應滿足生產機械的要求,與負載的特性相適應2)電動機的容量要得到充分的利用3)電動機的結構形式要滿足機械設計的安裝要求,適合工作環境4)在滿足設計要求前提下,優先採用三相非同步電動機(二)根據生產機械調速要求選擇電動機一般---三相籠型非同步電動機,雙速電機調速,起動轉矩大---三相籠型非同步電動機調速高---直流電動機,變頻調速交流電動機(三)電動機結構形式的選擇根據工作性質,安裝方式,工作環境選擇(四)電動機額定電壓的選擇(五)電動機額定轉速的選擇(六)電動機容量的選擇1,分析計演算法:此外,還可通過對長期運行的同類生產機械的電動機容量進行調查,並對機械主要參數,工作條件進行類比,然後再確定電動機的容量.第三節電氣控制電路設計的一股要求一,電氣控制應最大限度地滿足生產機械加工工藝的要求設計前,應對生產機械工作性能,結構特點,運動情況,加工工藝過程及加工情況有充分的了解,並在此基礎上設計控制方案,考慮控制方式,起動,制動,反向和調速的要求,安置必要的聯鎖與保護,確保滿足生產機械加工工藝的要求.二,對控制電路電流,電壓的要求應盡量減少控制電路中的電流,電壓種類,控制電壓應選擇標准電壓等級.電氣控制電各常用的電壓等級如表10-2所示.三,控制電路力求簡單,經濟1.盡量縮短連接導線的長度和導線數量設計控制電路時,應考慮各電器元件的安裝立置,盡可能地減少連接導線的數量,縮短連接導線的長度.如圖10-l.2.盡量減少電器元件的品種,數量和規格同一用途的器件盡可能選用同品牌,型號的產品,並且電器數量減少到最低限度.3.盡量減少電器元件觸頭的數目.在控制電路中,盡量減少觸頭是為了提高電路運行的可靠性.例如圖10-2a所示.4.盡量減少通電電器的數目,以利節能與延長電器元件壽命,減少故障.如圖10-3a所示.四,確保控制電路工作的安全性和可靠性1.正確連接電器的線圈在交流控制電路中,同時動作的兩個電器線圈不能串聯,兩個電磁線圈需要同時吸合時其線圈應並聯連接,如圖10-4b所示.在直流控制電路中,兩電感值相差懸殊的直流電壓線圈不能並聯連接.2正確連接電器元件的觸頭設計時,應使分布在電路中不同位置的同一電器觸頭接到電源的同一相上,以避免在電器觸頭上引起短路故障.3防止寄生電路在控制電路的動作過程中.意外接通的電路叫寄生電路.4.在控制電路中控制觸頭應合理布置.5.在設計控制電路中應考慮繼電器觸頭的接通與分斷能力.6,避免發生觸頭"競爭","冒險"現象競爭:當控制電路狀態發生變換時,常伴隨電路中的電器元件的觸頭狀態發生變換.由於電器元件總有一定的固有動作時間,對於一個時序電路來說,往往發生不按時序動作的情況,觸頭爭先吸合,就會得到幾個不同的輸出狀態,這種現象稱為電路的"競爭".冒險:對於開關電路,由於電器元件的釋放延時作用,也會出現開關元件不按要求的邏輯功能輸出,這種現象稱為"冒險".7.採用電氣聯鎖與機械聯鎖的雙重聯鎖.五,具有完善的保護環節電氣控制電路應具有完善的保護環節,常用的有漏電保護,短路,過載,過電流,過電壓,欠電壓與零電壓,弱磁,聯鎖與限位保護等.六,要考慮操作,維修與調試的方便第四節電氣控制電路設計的方法與步驟一,電氣控制電路設計方法簡介設計電氣控制電路的方法有兩種,一種是分析設計法,另一種是邏輯設計法.分析設計法(經驗設計法):根據生產工藝的要求選擇一些成熟的典型基本環節來實現這些基本要求,而後再逐步完善其功能,並適當配置聯鎖和保護等環節,使其組合成一個整體,成為滿足控制要求的完整電路.邏輯設計法:利用邏輯代數這一數學工具設計電氣控制電路.在繼電接觸器控制電路中,把表示觸頭狀態的邏輯變數稱為輸人邏輯變數,把表示繼電器接觸器線圈等受控元件的邏輯變數稱為輸出邏輯變數.輸人,輸出邏輯變數之間的相互關系稱為邏輯函數關系,這種相互關系表明了電氣控制電路的結構.所以,根據控制要求,將這些邏輯變數關系寫出其邏輯函數關系式,再運用邏輯函數基本公式和運算規律對邏輯函數式進行化簡,然後根據化簡了的邏輯關系式畫出相應的電路結構圖,最後再作進一步的檢查和優化,以期獲得較為完善的設計方案.二,分析設計法的基本步驟分析設計法設計電氣控制電路的基本步驟是:l)按工藝要求提出的起動,制動,反向和調速等要求設計主電路.2)根據所設計出的主電路,設計控制電路的基本環節,即滿足設計要求的起動,制動,反向和調速等的基本控制環節.3)根據各部分運動要求的配合關系及聯鎖關系,確定控制參量並設計控制電路的特殊環節.4)分析電路工作中可能出現的故障,加入必要的保護環節.5)綜合審查,仔細檢查電氣控制電路動作是否正確關鍵環節可做必要實驗,進一步3.設計控制電路的特殊環節第五節常用控制電器的選擇一,接觸器的選擇一般按下列步驟進行:1.接觸器種類的選擇:根據接觸器控制的負載性質來相應選擇直流接觸器還是交流接觸器;一般場合選用電磁式接觸器,對頻繁操作的帶交流負載的場合,可選用帶直流電磁線圈的交流按觸器.2.接觸器使用類別的選擇:根據接觸器所控制負載的工作任務來選擇相應使用類別的接觸器.如負載是一般任務則選用AC—3使用類別;負載為重任務則應選用AC-4類別,如果負載為一般任務與重任務混合時,則可根據實際情況選用AC—3或AC-4類接觸器,如選用AC—3類時,應降級使用.3.接觸器額定電壓的確定:接觸器主觸頭的額定電壓應根據主觸頭所控制負載電路的額定電壓來確定.4.接觸器額定電流的選擇一般情況下,接觸器主觸頭的額定電流應大於等於負載或電動機的額定電流,計算公式為式中I.——接觸器主觸頭額定電流(A);H——經驗系數,一般取l～1.4;P.——被控電動機額定功率(kw);U.——被控電動機額定線電壓(V).當接觸器用於電動機頻繁起動,制動或正反轉的場合,一般可將其額定電流降一個等級來選用.5.接觸器線圈額定電壓的確定:接觸器線圈的額定電壓應等於控制電路的電源電壓.為保證安全,一般接觸器線圈選用110V,127V,並由控制變壓器供電.但如果控制電路比較簡單,所用接觸器的數量較少時,為省去控制變壓器,可選用380V,220V電壓.6.接觸器觸頭數目:在三相交流系統中一般選用三極接觸器,即三對常開主觸頭,當需要同時控制中勝線時,則選用四極交流接觸器.在單相交流和直流系統中則常用兩極或三極並聯接觸器.交流接觸器通常有三對常開主觸頭和四至六對輔助觸頭,直流接觸器通常有兩對常開主觸頭和四對輔助觸頭.7.接觸器額定操作頻率交,直流接觸器額定操作頻率一般有600次/h,1200次/h等幾種,一般說來,額定電流越大,則操作頻率越低,可根據實際需要選擇.二,電磁式繼電器的選擇應根據繼電器的功能特點,適用性,使用環境,工作制,額定工作電壓及額定工作電流來選擇.1.電磁式電壓繼電器的選擇根據在控制電路中的作用,電壓繼電器有過電壓繼電器和欠電壓繼電器兩種類型.表10-3列出了電磁式繼電器的類型與用途.交流過電壓繼電器選擇的主要參數是額定電壓和動作電壓,其動作電壓按系統額定電壓的1.l-1.2倍整定.交流欠電壓繼電器常用一般交流電磁式電壓繼電器,其選用只要滿足一般要求即可,對釋放電壓值無特殊要求.而直流欠電壓繼電器吸合電壓按其額定電壓的0.3-0.5倍整定,釋放電壓按其額定電壓的0.07-0.2倍整定.2.電磁式電流繼電器的選擇根據負載所要求的保護作用,分為過電流繼電器和欠電流繼電器兩種類型.過電流繼電器:交流過電流繼電器,直流過電流繼電器.欠電流繼電器:只有直流欠電流繼電器,用於直流電動機及電磁吸盤的弱磁保護.過電流繼電器的主要參數是額定電流和動作電流,其額定電流應大於或等於被保護電動機的額定電流;動作電流應根據電動機工作情況按其起動電流的1.回一1.3倍整定.一般繞線型轉子非同步電動機的起動電流按2.5倍額定電流考慮,籠型非同步電動機的起動電流按4-7倍額定電流考慮.直流過電流繼電器動作電流接直流電動機額定電流的1.1-3.0倍整定.欠電流繼電器選擇的主要參數是額定電流和釋放電流,其額定電流應大於或等於直流電動機及電磁吸盤的額定勵磁電流;釋放電流整定值應低於勵磁電路正常工作范圍內可能出現的最小勵磁電流,一般釋放電流按最小勵磁電流的0.85倍整定.3.電磁式中間繼電器的選擇應使線圈的電流種類和電壓等級與控制電路一致,同時,觸頭數量,種類及容量應滿足控制電路要求.三,熱繼電器的選擇熱繼電器主要用於電動機的過載保護,因此應根據電動機的形式,工作環境,起動情況,負載情況,工作制及電動機允許過載能力等綜合考慮.1.熱繼電器結構形式的選擇對於星形聯結的電動機,使用一般不帶斷相保護的三相熱繼電器能反映一相斷線後的過載,對電動機斷相運行能起保護作用.對於三角形聯結的電動機,則應選用帶斷相保護的三相結構熱繼電器.2.熱繼電器額定電流的選擇原則上按被保護電動機的額定電流選取熱繼電器.對於長期正常工作的電動機,熱繼電器中熱元件的整定電流值為電動機額定電流的0.95-1.05倍;對於過載能力較差的電動機,熱繼電器熱元件整定電流值為電動機額定電流的0.6一0.8倍.對於不頻繁起動的電動機,應保證熱繼電器在電動機起動過程中不產生誤動作,若電動機起動電流不超過其額定電流的6倍,並且起動時間不超過6S,可按電動機的額定電流來選擇熱繼電器.對於重復短時工作制的電動機,首先要確定熱繼電器的允許操作頻率,然後再根據電動機的起動時間,起動電流和通電持續率來選擇.四,時間繼電器的選擇1)電流種類和電壓等級:電磁阻尼式和空氣阻尼式時間繼電器,其線圈的電流種類和電壓等級應與控制電路的相同;電動機或與晶體管式時間繼電器,其電源的電流種類和電壓等級應與控制電路的相同.2)延時方式:根據控制電路的要求來選擇延時方式,即通電延時型和斷電延時型.3)觸頭形式和數量:根據控制電路要求來選擇觸頭形式(延時閉合型或延時斷開型)及觸頭數量.4)延時精度:電磁阻尼式時間繼電器適用於延時精度要求不高的場合,電動機式或晶體管式時間繼電器適用於延時精度要求高的場合.5)延時時間:應滿足電氣控制電路的要求.6)操作頻率:時間繼電器的操作頻率不宜過高,否則會影響其使用壽命,甚至會導致延時動作失調.五,熔斷器的選擇1.一般熔斷器的選擇:根據熔斷器類型,額定電壓,額定電流及熔體的額定電流來選擇.(1)熔斷器類型:熔斷器類型應根據電路要求,使用場合及安裝條件來選擇,其保護特性應與被保護對象的過載能力相匹配.對於容量較小的照明和電動機,一般是考慮它們的過載保護,可選用熔體熔化系數小的熔斷器,對於容量較大的照明和電動機,除過載保護外,還應考慮短路時的分斷短路電流能力,若短路電流較小時,可選用低分斷能力的熔斷器,若短路電流較大時,可選用高分斷能力的RLI系列熔斷器,若短路電流相當大時,可選用有限流作用的Rh及RT12系列熔斷器.(2)熔斷器額定電壓和額定電流:熔斷器的額定電壓應大於或等於線路的工作電壓,額定電流應大於或等於所裝熔體的額定電流.(3)熔斷器熔體額定電流1)對於照明線路或電熱設備等沒有沖擊電流的負載,應選擇熔體的額定電流等於或稍大於負載的額定電流,即IRN≥IN式中IRN——熔體額定電流(A);IN——負載額定電流(A).2)對於長期工作的單台電動機,要考慮電動機起動時不應熔斷,即IRN≥(1.5~2.5)IN輕載時系數取1.5,重載時系數取2.5.3)對於頻繁起動的單台電動機,在頻繁起動時,熔體不應熔斷,即IRN≥(3~3.5)IN4)對於多台電動機長期共用一個熔斷器,熔體額定電流為IRN≥(1.5~2.5)INMmax+∑INM式中INMmax——容量最大電動機的額定電流(A);∑INM——除容量最大電動機外,其餘電動機額定電流之和(A).(4)適用於配電系統的熔斷器:在配電系統多級熔斷器保護中,為防止越級熔斷,使上,下級熔斷器間有良好的配合,選用熔斷器時應使上一級(干線)熔斷器的熔體額定電流比下一級(支線)的熔體額定電流大1-2個級差.2.快速熔斷器的選擇(l)快速熔斷器的額定電壓:快速熔斷器額定電壓應大於電源電壓,且小於晶閘管的反向峰值電壓U.,因為快速熔斷器分斷電流的瞬間,最高電弧電壓可達電源電壓的1.5-2倍.因此,整流二極體或晶閘管的反向峰值電壓必須大於此電壓值才能安全工作.即UF≥KIURE式中UF-一硅整流元件或晶閘管的反向峰值電壓(V);URE——快速熔斷器額定電壓(V);KI——安全系數,一般取1,5-2.(2)快速熔斷器的額定電流:快速熔斷器的額定電流是以有效值表示的,而整流M極管和晶閘管的額定電流是用平均值表示的.當快速熔斷器接人交流側,熔體的額定電流為IRN≥KIIZmax式中IZmax——可能使用的最大整流電流(A);KI——與整流電路形式及導電情況有關的系數,若保護整流M極管時,KI按表10-4取值,若保護晶閘管時,KI按表10-5取值.當快速熔斷器接入整流橋臂時,熔體額定電流為IRN≥1.5IGN式中IGN——硅整流元件或晶閘管的額定電流(A).六,開關電器的選擇(一)刀開關的選擇刀開關主要根據使用的場合,電源種類,電壓等級,負載容量及所需極數來選擇.(1)根據刀開關在線路中的作用和安裝位置選擇其結構形式.若用於隔斷電源時,選用無滅弧罩的產品;若用於分斷負載時,則應選用有滅弧罩,且用杠桿來操作的產品.(2)根據線路電壓和電流來選擇.刀開關的額定電壓應大於或等於所在線路的額定電壓;刀開關額定電流應大於負載的額定電流,當負載為非同步電動機時,其額定電流應取為電動機額定電流的1.5倍以上.(3)刀開關的極數應與所在電路的極數相同.(二)組合開關的選擇組合開關主要根據電源種類,電壓等級,所需觸頭數及電動機容量來選擇.選擇時應掌握以下原則:(1)組合開關的通斷能力並不是很高,因此不能用它來分斷故障電流.對用於控制電動機可逆運行的組合開關,必須在電動機完全停止轉動後才允許反方向接通.(2)組合開關接線方式多種,使用時應根據需要正確選擇相應產品.(3)組合開關的操作頻率不宜太高,一般不宜超過300次/h,所控制負載的功率因數也不能低於規定值,否則組合開關要降低容量使用.(4)組合開關本身不具備過載,短路和欠電壓保護,如需這些保護,必須另設其他保護電器.(三)低壓斷路器的選擇低壓斷路器主要根據保護特性要求,分斷能力,電網電壓類型及等級,負載電流,操作頻率等方面進行選擇.(1)額定電壓和額定電流:低壓斷路器的額定電壓和額定電流應大於或等於線路的額定電壓和額定電流.(2)熱脫扣器:熱脫扣器整定電流應與被控制電動機或負載的額定電流一致.

C. 控制系統模擬的方法有哪些

數學模擬
也稱計算機模擬，就是在計算機上實現描寫系統物理過程的數學模型，並在這個模型上對系統進行定量的研究和實驗。這種模擬方法常用於系統的方案設計階段和某些不適合做實物模擬的場合（包括某些故障模式）。它的特點是重復性好、精度高、靈活性大、使用方便、成本較低、可以是實時的、也可以是非實時的。數學模擬的逼真度和精度取決於模擬計算機的精度和數學模型的正確性與精確性。數學模擬可採用模擬計算機、數字計算機和數字-模擬混合計算機。

半物理模擬
採用部分物理模型和部分數學模型的模擬。其中物理模型採用控制系統中的實物，系統本身的動態過程則採用數學模型。半物理模擬系統通常由滿足實時性要求的模擬計算機、運動模擬器（一般採用三軸機械轉台）、目標模擬器、控制台和部分實物組成。控制系統電子裝置和敏感器安放在轉台上。 半物理模擬的逼真度較高，所以常用來驗證控制系統方案的正確性和可行性，進行故障模式的模擬以及對各研製階段的控制系統進行閉路動態驗收試驗。此外，用航天模擬器來訓練航天員和用飛行模擬器來訓練飛行員也屬於半物理模擬性質，後者更著重於視景模擬和人機關系。以模擬計算機實現系統模型和以航天器計算機或控制系統電子線路為實物的閉路試驗，也可認為是半物理模擬，這種模擬重點在於檢驗控制計算機軟體的正確性或研究控制方式中某些功能和參數。 半物理模擬的逼真度取決於接入的實物部件的多寡、模擬計算機的速度、精度和功能，轉台和各目標模擬器的性能。通常對三軸機械轉台的要求是精度高、轉動范圍大、動態響應快和框架布置不妨礙光學敏感器的視場。半物理模擬技術是現代控制系統模擬技術的發展重點。

全物理模擬
全部採用物理模型的模擬，又稱實物模擬。例如航天器的動態過程用氣浮台(單軸或三軸)的運動來代替，控制系統採用實物。因為實物是安放在氣浮台上的，這種方法很適合於研究具有角動量存貯裝置的航天器姿態控制系統的三軸耦合，以及研究控制系統與其他分系統在力學上的動態關系。在對航天器姿態控制系統進行全物理模擬時，安裝在氣浮台上的實物應包括姿態敏感器（見航天器姿態敏感器）、控制器執行機構（見航天器姿態控制執行機構）和遙測遙控裝置和有關的分系統。目標模擬器、環境模擬器和操作控制台均設置在地面上。航天器在空間的運動是由氣浮台來模擬的，所以全物理模擬的逼真度和精度主要取決於氣浮台的性能。對氣浮台的要求是空氣軸承的摩擦力矩和渦流力矩小，垂直負載能力和橫向剛度大，氣浮台動、靜平衡好。全物理模擬技術復雜，一般只在必要時才採用。