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电路设计及仿真范文1
关键词：Multisim；电路仿真设计；分析；研究
随着国际电子工业和计算机技术的快速发展，电子产品发展和计算机实现了密切的关联，电子产品智能化程度加深，电路的集成越来越高，产品的更新周期则是越来越短。电子设计自动化技术（EDA）能够让电子线路设计人员利用计算机独立完成电路的性能分析、功能设计。Multisim作为重要的EDA软件之一，在众多线路中具有高互动性、电路仿真分析丰富、器件库完全的特征。
1.1 Multisim电路设计
Multisim电路设计只需要在电路设计窗口内部放置设计好的虚拟电子元件和虚拟仪器就能完成，在连线和节点连接的虚拟器和仪器仪表测量接口处就能观察到虚拟仪器表上的仿真波形及数据，具有简单直观的特点。以Multisim设计模拟电路中的基本单管放大电路为例，具体的设计步骤如下：第一，进入Multisim界面设计仪器和仪表，并在Basic元件箱中调出电阻，从工作界面的右边调节出双踪示波器、数字万用表等。第二，实现电路布线。将鼠标放置在元件管脚上或者仪器的重要接口上，当鼠标的指示提示为+之后，再将鼠标放置在另一个元件管脚处，实现二者之间的连接。第三，设置相关参数。利用鼠标双击已经被编辑好的元件，当弹出相应的对话框之后继续设置有关元件参数信息。
1.2 Multisim的仿真分析
仿真分析三极管电压的放大倍数。电压放大倍数的仿真图设计如图1所示。假设信号源头的XFGI幅度为100MV，频率为1000Hz的正弦信号。打开相关的仿真开关，在输出端的波形不失真的情况下，对Ui和Uo的值进行测试，并将测试结果放大一定的倍数，即Kv=Uo/Ui，具体如表1所示。根据表1可以发现，当三极管在放大电路元件的参数不发生变化时，电路电压放大倍数不会发生变化。
图1 电压放大倍数测试电路图
表1 波形不失真的输入输出电压值
1.3 二阶低通滤波器的仿真分析
仿真电路图如图2所示，为实际应用的50Hz低通滤波器电路参数。根据上述参数信息，可以计算出其截止频率为fn=53HZ。在Multisim中调用Bode plotter，仿真电路的幅频特性，得二阶系统幅频特性如图3所示。观察实验结果发现仿真所得截止频率为50Hz，和理论设计值（通过公式计算为53Hz）基本一致，证明仿真设计结果可以真实反映电路实际工作状态，为电路设计提供便捷。
图2 二阶低通滤波器仿真电路图
图3 幅频特性曲线图
2基于Multisim的电路仿真设计中常见的及问题解决方法
2.1 常见的问题
在Multisim的电路仿真设计中常会出现一些问题，比如找不到仿真元件。导致这种问题主要是因为Multisim虽然是多种仿真元件构成的，但仍无法满足所有用户的使用要求，一旦出现缺失的问题就会对仿真运行产生影响，导致仿真运行的失败。
2.2 常见问题的处理方式
第一，应用性能基本相似的元器件来代替相关元件，但是这种方式会在一定程度上影响元件应用的准确性。第二，利用EDA网站和FTZD进行联系，从大量的元器件中来寻找并购买所需要器件的模型，并根据模型对引脚进行处理。第三，利用Multisim提供的元件编辑工具对现有的元件模型进行重新的编辑修改。第四，自己重新创建一个元件，利用SPICE语言加强对各种元件、电器等参数信息的熟悉。具体的设计过程一般包括五方面的信息，即元件的一般性材料、元件符号、元件模型、元件封装、元件的电器参数。
2.3 仿真失败的提示处理
关于仿真失败的提示处理主要包括以下几点内容：第一，没有找到相关的节点错误。这种情况，设计者需要根据系统提示来对仿真原理图进行处理，及时找出缺失节点的出处，从而及时纠正这种错误。第二，设计规则上的冲突。设计规则上的冲突主要是指设计者设计出来的仿真原理图和之前预想好的不一致。这个时候需要根据仿真原理图或者电气规则进行相应的修改和处理。第三，一旦出现"No convergence in Ttransient analysis"时，可以对选项菜单中的Misce LLaneous options菜单进行分析，将其中的默认值由原来的10增加到15或者20。
3 结束语
综上所述，Multisim软件以其自身操作简单、方便、功能强大的特点得到有关人员的应用。通过上文的电路设计实例分析可以发现，应用Multisim能够建立各种设计电路，实现对各种电路的仿真分析，节省不必要的元器件安装调试电路实践，提升电路设计电子集成驱动器的总体效率。
参考文献
[1]颜芳，宋焱翼，谢礼莹，等.基于Multisim的电路原理课程仿真实验设计[J].实验技术与管理，2013，5：59-62.
[2]周围，韩建，于波.基于Multisim和Authorware的数字电路仿真实验平台设计[J].实验技术与管理，2015，4：119-122.
电路设计及仿真范文2
在《汽车综合控制系统应用与调试》课程教学中，我们需要设计汽车大灯随动仿真控制电路系统。若采用实际汽车上的车速传感器、转向角度传感器、车身高度传感器等实车部件，会带来设计系统体积大、成本高，也不利于更好地培养学生的电路设计能力。因此，我们考虑自己设计上述传感器信号产生电路。我们基于车速传感器工作原理设计了车速信号产生电路；利用可调电阻器形成的分压器获得转向角度和车身高度信号，虽然信号产生机理与转向角度传感器、车身高度传感器不同，但在不影响大灯随动调节的原则下，节约了设计时间和设计难度，特别是降低了数据处理难度、汽车大灯调节模型的设计难度，开发出了符合预定技术要求的整机系统。
2汽车大灯随动大灯系统分析
汽车大灯随动系统包括AFS前大灯随动系统和ALS光轴自动调整系统。AFS前大灯随动系统由电控单元、车速传感器、转向角度传感器、氙光前大灯等组成。在夜间转弯时，电控单元根据车速以及转向盘转向角度，输出控制信号，自动调整氙光前大灯的照射中心，自动向弯道左侧移动，确保弯道中的高能见度。ALS光轴自动调整系统由电控单元、车身高度传感器、氙光前大灯等组成。在后排负载较重导致车身角度上扬时，ALS自动调整光轴倾角，避免光轴上扬对对面来车驾驶人员的视觉造成干扰。转向角度传感器一般采用光电式传感器，用来检测转向轴的旋转角位移量和旋转方向。在转向轴上，设有一个遮光盘，夹于遮光盘两侧的是两组光电藕合组件，光电藕合组件安装在转向柱上。当转向轴转动时，遮光盘随着转动，遮光盘圆周上均匀地开有许多槽，遮光盘上转动使光电耦合组件之间的光断续地通断，由此就可以检测出旋转角度。根据光断续通断的速度，可以检测出转向速度。此外，再根据两组光电管产生脉冲信号的相位关系，可以检测出转向轴的旋转方向。车身高度传感器带有连杆，能带动传感器轴转动。传感器轴上固定着一个开有许多窄槽的遮光圆盘。其工作原理与转向角度传感器基本相同。当车身高度发生变化时，遮光圆盘在传感器轴带动下转动，在光电耦合组件输出端输出通断信号。根据此通断信号，悬架电子控制系统ECU计算出遮光圆盘转动的角度和车身高度发生的变化。
3汽车大灯随动系统仿真电路设计
3.1汽车大灯随动系统仿真电路基本组成
汽车大灯随动系统仿真电路由单片机控制系统、车速-转向角-车身高度信号模拟电路、大灯调节驱动电路、大灯调节执行机构（核心是直流电机）及电源电路等组成，其电路框图如图1所示。
3.2具体功能电路分析
单片机控制系统由80C52单片机、12MHz时钟电路及复位电路组成，通过调用控制程序对车速信号、A/D转换电路送来的转向角信号与车身高度信号进行处理，输出大灯调节控制信号，控制水平调节直流电机、竖直调节直流电机的转动方向和转动角度。车速—转向角—车身高度信号模拟电路。其中，LF0038是红外光接收专用集成电路，其内有红外光电二极管、放大器、限幅器、带通滤波器、积分电路及比较器等电路。接收到红外光信号经过LF0038处理后，得到矩形脉冲信号，并送到80C52的P1.3脚。图中A代表带圆孔的转盘，B代表直流电机。直流电机调速电路，NE555的OUT脚输出的PWM信号控制控制直流电机改变转速。转向角度信号和车身高度信号直接由两个电位器Rw1、Rw2的滑动端取出，并送给A/D转换器。A/D转换电路由ADC0832组成。ADC0832与80C52的连接关系。来自Rw1、Rw2的表示转向角度、车身高度的两个电压信号U1、U2送到ADC0832的CH0、CH1端。在80C52的控制下，ADC0832将U1、U2转换为数据信号。大灯调节驱动电路主要由大灯灯光位置控制器集成电路TDA3629组成，如图5所示。
4单片机控制系统控制程序设计
单片机控制系统控制程序采用C语言编写而成，主要包括系统初始化程序、车速信号检测程序、A/D转换与数据储存程序、大灯调节驱动程序等功能模块。整机系统上电后，在系统控制程序控制下，单片机系统开始初始化；单片机控制检测车速信号、A/D转换器送来车身高度、转向角度信号，按照大灯调节控制模型进行数据处理，最后输出驱动信号驱动大灯内水平调节电机、竖直调节电机旋转，从而达到调节大灯光轴方向的目的。
结语
电路设计及仿真范文3
在当前通信市场的带动下，通信技术飞速向前发展，手持无线通信终端成为其中的热门应用之一。因此，单片集成的射频收发系统正受到越来越广泛的关注。典型的射频收发系统包括低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、滤波器、可变增益放大器，以及提供本振所需的频率综合器等单元模块，对于工作在射频环境的电路系统，如2.4G或5G的WLAN应用，系统中要包含射频前端的小信号噪声敏感电路、对基带低频大信号有高线性度要求的模块、发射端大电流的PA模块、锁相环频率综合器中的数字块，以及非线性特性的VCO等各具特点的电路。众多的电路单元及其丰富的特点必然要求在这种系统的设计过程中有一个功能丰富且强大的设计平台。在综合比较后，本文选定了cadenceVirtuoso全定制IC设计工具。
Virtuoso是Cadence公司推出的用于模拟，数字混合电路仿真和射频电路仿真的专业软件。基于此平台，Cadence公司还开发了面向射频设计的新技术，包括射频提取技术、针对无线芯片设计的两个新设计流程。不仅如此，目前的Virtuoso已经整合了来自合作伙伴安捷伦、Coware、Helic和Mathworks等公司的技术，射频设计能力大为增强。使用该项新技术，可以减少设计反复，并缩短产品上市时间。其AMS工具可以实现自顶向下、数／模混合的电路设计；Composer工具可以方便地进行电路设计的输入和管理；spectre/SpectreRF仿真器精度高，适合不同特点的电路设计；Layout工具包含了布局、交叉参考、布线、版图验证、参数提取等功能；此外，Virtuoso能进行可靠的后仿真和成品率控制。
基于Virtuoso的行为仿真和系统规划
射频收发系统的设计最终能否成功，以及模块指标分配是否合理可行，都有赖于具体电路设计之前对系统的行为建模和计算，即所谓的行为仿真。这也是自顶向下设计模式的关键一步。Cadence内置的Verilog-A和VHDL仿真器，以及混合输入模式的仿真方法提供了这种可能性。而且，Cadence软件免费提供了大量的行为模型供选择使用，对于射频系统设计，所要做的就是调用并设定各个模块预期的指标要求，通过仿真很快就能得到系统的行为特征。根据要求可以方便地修改各个模块的指标重新仿真，直到系统的行为满足要求为止。以接收机为例，接收系统。每个模块的指标设定非常具体，如输入输出阻抗、增益、隔离度、噪声系数NF、线性度IP3、直流偏移IP2等。仿真完成后，每个模块的指标分配任务也同时完成。
每个模块用具体电路实现后可以逐一取代相应的设计模块，进行系统仿真，可以看出每个模块是否满足系统的需要，进而评估每个实际模块对系统性能的影响。
基于Virtuoso Spectre/SpectreRF的电路模块仿真设计
基于上述的行为仿真结果和指标分配结果，可以划分系统模块设计任务，对每个单元块分别进行设计仿真。
LNA
LNA是射频接收机最前端的一个有源部件，它决定了系统的噪声性能。对它的要求主要是具有尽量低的NF和足够的功率增益、好的输入匹配，其次是高线性度和隔离度。其电路如图3所示。利用Spectre的SP分析或SpectreRF的PSS+Pnoise分析都可以进行NF分析。还可以利用NFmin的结果来挑选晶体管的尺寸，以使最优源阻抗满足最小的噪声要求。
Mixer
混频器是收发机的核心，由于完成的是变频工作，其主要仿真方法需采用SpectreRF仿真器。混频器的益、NF等与输入输出有关，但输入和输出工作在不同的频段上，往往要在PSS分析的基础上进行其它分析才能得到正确结果，如PSP、Pnoise、PAC等。混频器的结构是典型双平衡吉尔伯特。
VGA
基带VGA由于频率低、增益大，因此对噪声要求不高，主要是对线性度、增益等指标有较高的要求，SpectreRF的PSS扫描可以方便地对模块的输入进行扫描并自动对扫描曲线作延长，直接标示出线性度PldB和IIP3的交点位置及数值大小，非常方便直观。这种方法与传统的two tone测试相比更加灵活高效。VGA在不同增益状态下的IIP3指标的仿真只需把控制写成变量，在ADE环境中进行扫描变量的值即可完成。所得的结果可以方便地进行比较分析。通过调整可以获得理想的VGA电路。甚至可以把ADE下的各种设置保存成ocean的脚本文件，利用脚本的自动运行，只要事先安排好各种仿真任务，Cadence就能自动完成各项仿真并保存数据结果。对数据进行比较分析后能获悉电路的性能，以此为指导逐步改进，便可获得一个满足系统需要的电路模块。
PLL模块
PLL各模块的仿真是一个比较有挑战性的任务，PLL本身是一个数字／模拟混合的模块，但是一般都用模拟的方式设计各个模块。PLL的仿真包含了上百项指标的测试工作，这些仿真要用到几乎所有Spectre和SpectreRF的仿真工具。以其中VCO和CP的仿真为例，VCO非线性的工作特点决定了它的噪声计算不能以小信号的方式进行，采用PSS+Pnoise的方式则可以准确地仿真VCO的相位噪声性能。通过扫描可以得到VCO的频率调谐增益Kvcvcd。
电荷泵输出电流特性是衡量CP性能的常用曲线，CP决定了PLL环路的增益和带内噪声性能。通过扫描也可以容易地得到CP在不同状态下电流源的恒流和匹配特性。
以上所述是射频接收机几个典型单元模块的电路设计仿真过程。系统各个单元块的仿真是可以同时展开的，完成的模块可以随时代人行为系统来验证设计结果。经过若干次反复修改与验证，最终可以得到符合要求的接收系统。
温度分析
要保证最终系统设计的可靠性和成品率，很关键的一步是在各个单元块的设计中进行温度、极端情况等分析。这些功能可以在CadenceVirtuoso中通过设置不同的仿真温度、通过仿真模型的Corner设置，以及直接使用其提供的MonteCarlo仿真工具来进行。
射频收发系统的整体电路仿真
各个模块电路分别设计验证完成以后，就可以把所有模块连成系统，并加上PAD、ESD等构成一个完整的芯片系统，对这个系统加上激励进行仿真测试，可以对整个系统电路进行仿真。如果仿真计算所用的硬件资 源足够大，可以直接对系统进行tran、SP、PSS，以及PSP、Pnoise、PAC等分析，获得整个芯片的性能。如果资源不足，则可以考虑对系统按功能进行分组、分块仿真。由于分出的块之间相对独立，因此整体系统的特性与分块仿真差别不大。
版图设计与后仿真
在各模块的设计指标满足自身及系统要求的基础上可以开始各个模块的版图设计，首先利用Layout-XL的元件调入功能可以直接由原理图调入版图元件，进行各个模块的粗略布局，主要是安排与其它模块的连接端口以及一些重要元件的预布局。然后从系统上将所有模块的预布局调入进行整体布局考虑。利用Virtuoso Layout工具所具有的层次化管理和操作的特性，可以对每个模块的安放及其与其它模块的衔接进行系统考虑。
系统布局以后，将边界条件分配给每个模块。在模块单独的布局过程中要遵守其边界约定。版图进行到一定阶段后，即可以调入到系统版图中来检查，随时作必要的调整以满足每个模块的具体情况。
具体版图绘制过程中可以充分利用Virtuoso版图工具的强大功能，比如充分发挥快捷键功能可以使版图设计流畅高效；利用Layout-XL的交叉参考可以随时发现错误的连线或因疏忽造成的短路；利用DRD的实时规则检查可以避免绝大多数违反设计规则的布图。
版图的规则检查可以采用Virtuoso的Diva工具，DRC、LVS、Exlract等工作都可以在其友好的界面下完成。对于射频电路版图元件数规模不大的特点，利用Diva完成绝大部分工作是很合适的。如果想进一步提高版图提取和后仿真的精确度，可以考虑采用Assure工具来进行。
结语
电路设计及仿真范文4
关键词：单片机课程设计；软件仿真；硬件电路联调
在开发单片机嵌入式系统时，使用最多的软件就是Keilc51软件，此软件是由Keil公司研发出来的，软件以uVision2为开发平台，具有的功能包括项目管理、编码、程序生成器等。Keilc51的优点在于：其界面的友好性较高、操作便捷，支持对汇编语言、C语言及混合语言的编程、编译和调试工作，可以在很大程度上缩短设计周期，在对程序进行修改时也是很方便的。与此同时，Keilc51还能够加载Proteus软件的VSM仿真器，加载之后就可以和Proteus软件进行联机调试。
一、课程设计流程
1.编写相关指导文件
在对课程设计着手之前，需要对课程设计的流程进行文档编写，为扎实掌握单片机技术打下基础。相关指导文件包括：单片机项目开发的相关教程和例程材料，Keilc51和Proteus软件的教程和例程材料，单片机课程设计完成程度的标准，课程设计大纲等。
2.选择题目
在制作课程计划时，需要根据每个章节内容的不同和课程进展程度对学生的实际学习情况进行考量，通过对学生掌握情况的判断再对课程设计进行拟题。课程设计的题目包括针对各章内容的，也包括针对综合应用的：关于MSC-51与A/D转换方面的课程设计题目，关于MCS-51串口方面的课程设计题目，关于定时器与中断方面的课程设计题目，关于I/O接口方面的课程设计题目，关于MCS-51的综合使用方面的题目等。除此之外，还要列出详细的元件表，供学生选择和参考，并对课程设计题目的实现提出相应的具体要求。
3.使用仿真软件和实现电路功能
在课程设计实现中，教师可指导学生分组进行，根据学生所选题目对学生如何在软件和硬件等方面进行设计给予指导，以完成设计的初步内容。在对学生进行指导时，可按照以下步骤进行：
（1）绘制程序流程图，可以使用Visio或Word进行绘制。学生在绘制程序流程图时，不但要依据所选题目的设计要求，还要结合教师的指导内容进行绘制，为接下来的程序设计做铺垫。
（2）设计硬件电路，可以使用Proteus软件进行设计。在这一步骤中，首先要对Proteus软件进行学习，在掌握基本应用原理和方法的基础上，再依据设计要求设计电路。在学习Proteus软件的基础上，由教师组织学生先进行软件的实际操作学习，需要学生掌握的内容有：建立工程文件、选取和使用元件、连接电路和进行调试运行等。
（3）编写程序和编译调试，根据上一步骤得到的硬件电路使用汇编语言编写源程序，再在Keilc51软件中进行编译和调试。教师要指导学生，让他们依据课程设计要求把编写好的汇编代码导入到Keilc51软件中，进行编译调试。
（4）联合调试，对Proteus软件和Keilc51软件进行联合调试。将在Proteus中画好的原理图在ISIS上打开，在Proteus软件里的DEBUG菜单中选择use remote debug monitor选项，并对联机仿真参数进行设置。将在第三步中编译好的Keilc51工程文件打开，并设置相关参数：在Keilc51的project菜单中点击进入option for target“工程名”，在DEBUG选项的右上方下拉菜单中选择Proteus VSM Monitor-51 Driver，并设置联机仿真参数。
4.面包机设计和电路功能的实现
在这一阶段，教师要先组织学生对集成芯片的用途和管脚功能进行学习，之后再在面包板上建电路，电路连接无误后，使用编程器将程序烧写到单片机的CPU上，最终使电路功能得以实现。
5.实行课程设计考核答辩制
教师采用答辩制的形式对学生的课程设计进行考核，在答辩中真正判断出学生对课程设计的体悟到底有多深。
二、成果总结
本课程设计将软件和硬件的使用集合了起来，完成了对单片机的开发设计，在实践过程中取得了良好的结果，让学生对软件电路、硬件电路以及软硬件联调设计和面包板设计都有了更加深入的了解。
1.理论与实践结合
在教学中，不仅要将学生的实际情况与学习内容结合起来，还要单片机学习中各个章节的内容和实际动手操作结合起来。在本课程设计中，拟定了MSC-51与A/D转换、MCS-51串口、定时器与中断、I/O接口、MCS-51的综合使用等方面的数十个设计题目，并对课程设计提出了具体要求。
2.让学生告别“眼高手低”
仿真联调的结果虽然不能完全代表在实际情况中的结果，但是在很大程度上已经实现了电路设计的功能在虚拟情景中的实现，为判断抉择提供依据。根据仿真联调的结果，我们可以在硬件操作中实际运行，通过这种方式，可以对仿真结果的正确性和准确程度进行校正。在学生进行实践之前，要让学生对集成芯片的芯片用途和管脚功能有所了解，之后在面包板上建电路，然后将程序通过编程器烧写到单片机的CPU上，这样就可以完成对电路功能的实现了。在课程设计的一系列环节中，学生既可以学习到各环节所需工具的相关知识，又可以提高学生的动手能力，增强学生的学习积极性。
3.对能力的培养
在实践课程设计的过程中，通过绘制流程图、画电路图和编程等，可以锻炼学生有步骤地实现目标的能力；通过要求学生对程序进行标注，可以有效锻炼和提高学生的编程能力，增强他们独立思考的能力。
先进和完善的软件能够使硬件的运行达到更好的效果。在单片机课程设计中引入软件，可以使学生在了解和掌握单片机的设计流程的基础上，熟悉联调的技巧与方法。与一般的单片机仿真软件不同，在课程设计中所使用的仿真软件除了能仿真单片机CPU的实际情形，还能仿真单片机周边电力和未参加工作的电路情况。此仿真实验能够很好地将实验和工程衔接起来，仿真结果的无误将为电路的实际实现提供重要依据。同时这样的课程实训也是工程师的最基本实践内容，这也为学生今后的学习和工作奠定了基础。
参考文献：
[1]乔建华.李临生.Proteus在单片机教学中的应用分析[J].电气电子教学学报，2009，2（6）：24-25.
[2]陈淑芳.基于51单片机的教学实验系统的设计与开发[D]青岛：中国海洋大学，2011.
[3]吴慧芳，陆茵.“单片机原理及应用”课程设计引入Proteus软件的实践[J].中国电力教育，2010，5（9）：123-124.
电路设计及仿真范文5
【关键词】输配电线路；施工技术；仿真；系统开发
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
1输配电线路施工技术仿真系统开发的意义
目前在许多发达的西方国家都使用输配电线路施工技术仿真系统对技工进行培训，并取得了很好的收效，这样培训出来的员工技能都你较高，因为有了实际操作的机会。但是中国目前还没有这样的系统对输配电线路施工技术进行培训，只是在一些大型的变压器等的操作上使用，因此对输配电线路施工技术仿真系统进行开发是有重大意义的。
输配电线路施工技术仿真系统开发的理念是让输配电线路施工技术工人在学习理论的时候能同时进行现场实地操作，那样可以更好的掌握理论和实地操作的技术，以便工作后工作效率更高。输配电线路施工技术仿真系统模拟的主要是500kV一下的输配线路的操作环境，这样可以更好的提高技工操作的规范性，更熟练的掌握技术，可以提高工作后输配电线路施工的质量，能对中国的电力事业做出积极地贡献。
2输配电线路施工技术仿真系统总体设计
(1)输配电线路施工技术仿真系统的设计理念。输配电线路施工技术仿真系统的设计理念主要是采用C语言编程来做的，这种模型的程序是用类似程方式代码嵌在里面，为了达到画面的效果，又采用了运行软件和运行数据单独割裂出来的方式来设计的。那么在数据运用方面，为了到达减轻教练机的负荷，这种数据一般都会设在学员机上。这种输配电线路施工技术仿真系统的显著优势是可以很快的把学员的信息传递到教练机上，还可以实时传递学院的成绩，做到方便快捷。
(2)建构适合的输配电线路施工技术仿真训练数据库。目前用的是传统的仿真系统，这种系统有一个显著缺点就是没有一个有效的管理数据的工具。在一个仿真系统中，数据库是这个系统运作的关键，因为仿真系统里的各项运行功能主要是通过这个数据库来完成的，这个数据库可以说是整个软件的核心部位。
3输配电线路施工技术仿真系统的网络构架
现在计算机技术发展迅速，各个领域都在运用这个仿真系统进行模拟化实验，而且都在朝着网络化方向发展，传统的仿真系统在现在的仿真系统面前算是彻底落伍了，已经跟不上发展的变化了。因为传统的仿真系统具有很多的局限性，主要表现为：使用起来不方便；不对外开放；生命力短；资源繁杂等。现在的仿真系统随着WEB技术的发展而不断发展，客户端已经能使用通用的浏览器了，这种新型的仿真系统具有以下显著特点：
(1)不需要安装客户端。目前使用的是B/S模式，这种模式是一种瘦客户机模式，也就是说客户端不需要下载专业的浏览器，而可以使用通用的浏览器。对于这个系统来说，浏览器只是附带的工具，在其中可以任意使用通用的浏览器，这就节省了不少的开发资源。
(2)使用统一的客户端界面。此系统使用浏览器作为客户端，而且可以使用通用的浏览器，这对于很多计算机使用者来说，不需要使用专门开发的浏览器，而是使用自己熟悉的浏览器的界面，不需要再进行复杂的培训就可以使用，就为很多人省去了麻烦。
(3)高效率的开发。现在很多公司要为客户设计一个完整的方案，再开发出成熟的产品，再投入使用，这样下来，一整套的程序既费时又费力，倘若使用这种软件，可以直接就到开发环节，可以为开发商省去不少步骤，还能高效率的完成客户的要求，可谓一举两得。
(4)跨平台的能力强大。输配电线路施工技术仿真系统可以使用通用的浏览器作为界面，也就是说这种客户端对于服务器、使用的网络没有任何的要求，只要能正常通信运作就可以了，而且只要可以联网的得互联网都可以任意使用和互通，只要是网络协议范围内的网络都可以，这样的跨平台能力真的很强大，具有很强的开放性。
通过上述四点优势分析，输配电线路施工技术仿真系统选择B/S模式来架构输配电线路仿真系统的网络体系是可行的，且是目前最优的选择。
4输配电线路施工技术仿真系统的训练
(1)可以评价训练效果。输配电线路施工技术仿真系统主要是通过数据库来完成的，这种软件在实地培训过程中，只要把所有学员的信息注册进去，然后对学员的考试过程和考试结果进行管理，只要输入学员的主要信息，就可以随时查询学员的某次考试的成绩，还可以看学员在考试过程中的操作信息。这种系统可以使学员的学习、考试过程一目了然。同时这种系统的数据库会自动对学员的训练效果信息进行分层，主要是分成三层，依次为所有人员列表、考核摘要和考试、某次考试的信息。同时每一次分层还有四个项目，它们是：现场情况、操作情况、评分结果、报警记录。而且对上述这些记录情况可以删除、打印和浏览。
(2)可以操作评分。输配电线路施工技术仿真系统对学员的评分情况可以由操作步骤、操作质量和操作报警三部分组成，只要三部分成绩加起来才算是总成绩，在这一过程中，要设置相对应的分值，分值的设置主要是由操作的重要性来定。这一过程中最重要的是要考虑操作步骤，要考虑其中可能存在的问题，例如某些数值如何会导致事故发生之类的。那么为了评分的公平性，就会在其中加入一些评分规则，每个学员都由多为评委来评分，算出平均值就是该学员的成绩了。
5结论
输配电线路施工技术仿真系统经过了近20年的发展，技术已经有了显著的提高，特别是在航天、电力和军事等方面有了突出的成就。同时输配电线路施工技术仿真系统也得到了更多人的认可，同时更多的电力公司为采用此系统对技工进行培训，此系统不仅在短时间内可以提高培训的质量，还能快速提高员工的技能，为电力事业做出了不小的贡献，因此开发此系统意义重大。
参考文献
[1]汤晓青,周林,栗秋华.输配电线路施工技术仿真系统的设计与实现[J].四川电力技术,2007(2):67-68.
[2]姜作有.探讨输配电线路施工仿真系统的设计策略及应用[J].科技与企业,2012(8):98-99.
电路设计及仿真范文6
[关键词]仿真培训系统，一次设备，二次设备
中图分类号：TV736 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0285-01
[Abstract]The simulation training system of mature as the basis， combined with the actual situation of the unit， carries on two times of expansion of it， so as to save a lot of resources， and make the simulation training system can be constantly improved and perfected. The operation simulation system of Nierji hydropower plant design for training object’s view，and introduces the characteristics of the system.
[Key words]simulation training system，primary equipment，secondary equipment
0 引言
尼尔基水电厂作为尼尔基水利枢纽的一个重要组成部分，本着“无人值班、少人值守”的原则，运行岗位的人才储备显得尤为重要。随着水电厂自动化程度的日益提高，运行中的机组绝大部分时间都处于稳定状态，故障率、事故率低，使得新上岗人员实际操作机会少之又少，制约着运行人员判断、处理突发故障能力的提高。一套适合本厂实际的运行培训仿真系统则有利于提高培训效率，降低培训成本。
1 作用
在成熟的仿真培训系统中，模型的建立是以仿真对象的生产工艺流程、结构设计以及运行数据等资料为依据，以实际物理运行机理为基础，符合自动化控制原理、继电保护原理、电机学原理、电力系统原理、水力学原理等理论。其静、动态特性与仿真对象相同或相似。所以运行仿真培训系统不仅能用于运行人员培训，还可以进行仿真研究、参数寻优等实验。
2 特点
运行仿真培训系统是否合适，有哪些缺陷，有哪些优势，这些都是设计者应当了解的，而这些恰恰是被培训对象也就是运行人员最能体会到。由于笔者多年来一直从事水电厂运行工作以及组织培训过多批新上岗人员，深知本厂运行人员学习的侧重点，而且有幸接触体验过一些电厂开发的仿真培训系统。因此，在设计本厂的仿真培训系统时，以成熟的仿真培训系统技术为基础，结合现场实际，进行创新。针对本厂的具体应用，只要应用过程模型描述语言对本厂的现场进行编程和描述，对生产流程、设备、有关特性等进行参数化，即可实现电厂现场的数字仿真。尼尔基电厂的仿真系统从应用的角度有以下特点。
2.1 空间上与现场一致
尼尔基水电厂厂房一共有5层，还有2层继电保护室，被仿真对象按现场实际位置布置与每一层平面图上，当需要进行某个设备的模拟操作时，可以先点击出楼层平面图，接着点击出局部设备图，这时就能显示出需要操作的的设备以及其邻近设备的画面，点击需要操作的设备就能弹出相应的真实面板照片。如果需要对柜式设备进行开门操作或检查，点击设备上的门把手链接，就能显示出柜内照片。这种设置的目的就是使用最少的资源就能给被培训对象建立一个真实的场景，避免由于使用单一的数字仿真培训，使得被培训对象对现场设备的实际位置印象不深，在实际操作中影响工作效率。
2.2 机组流程图及油水风系统
现在的仿真培训系统多以监控系统为基础，所以监控系统的正常操作都能在仿真系统中实现。由于水电厂开机、停机流程都与油水风系统密切相关，于是在设计本厂的仿真培训系统时可以将开停机流程图中的相应方框与油水风系统进行链接，除了能实时反馈开停机中各系统的进程，更重要的是在仿真培训中可以通过教练员站在油水风系统中设定各种故障，方便对学员进行有针对性（开机过程中、停机过程中、正常运行、备用、大修后）的训练。
2.3 一次设备
遵循尼尔基水电厂运行仿真培训系统应在空间上与现场一致的原则，对一次设备进行仿真时，着重点在于线路、主变、机组以及10.5kV厂用系统的操作和检查。图为尼尔基水电厂4号机组出口断路器的现场仿真。界面的一侧为厂房各层设备平面图，点击发电机层就能调出此层的设备布置图。接着点击4号机组断路器位置，便可弹出4号机出口断路器的真实面板照片。这时，只需进一步点击面板上的相应链接点，就可继续弹出相应的操作窗口，实现对该设备的检查和操作。
2.4 二次设备
尼尔基水电厂现有的五防系统仅能作为操作票的培训，且侧重点在一次设备，在保护投退方面的操作培训是个空白。在以往的常规培训中，对学员进行保护的培训基本都是在理论层面上，学员对保护何时会动作、保护在何种状况下可退或可不退的疑问最多。最行之有效的办法就是在仿真系统上进行操作，由学员设定保护的投退，然后观察事故时保护的动作情况。这就要求仿真培训系统在对线路、主变以及机组保护盘柜进行复制的同时，还应完全仿真保护的动作后果。
3 结语
本文以一个被培训对象角度对仿真培训系统的设计思路提出一些见解，希望能以最少的资源投入设计一个符合尼尔基水电厂实际情况的运行培训纯数字仿真系统，并且克服现有纯数字仿真在空间立体感方面的缺失。
参考文献
[1] 张旭蓉，凡：“沙角C电厂全范围培训用仿真机就地站的设计和应用”，《中国电力》，2007年8月，第8期.
[2] 王德宽，杨叶平等：“H90004.0环境下的水电厂培训仿真系统”，《水电站机电技术》，2008年6月，第3期.
