PLECS

瑞士Plexim GmbH公司開發的系統級電力電子仿真軟體PLECS，目前在歐美非常流行。PLECS是一個用於電路和控制結合的多功能仿真軟體，尤其適用於電力電子和傳動系統。不管您是工業領域中的開發者或是學術研究者，PLECS能夠加速您對電氣系統的設計和分析。

如今PLECS被全球眾多知名公司的研發工程師譽為“全球最專業的系統級電力電子電路仿真軟體”。Plexim GmbH公司打破了傳統意義上的軟體開發戰略，八年來，該公司採集全球超過40多個國家的PLECS用戶的反饋，對PLECS進行定期升級，更多符合電力電子研發工作人員使用的新功能，使得PLECS越來越多的受到使用者的青睞。

如今的PLECS，已經擁有PLECS Blockset（嵌套版本）(PLECS作為在MATLAB/Simulink運行環境下的一款高速電力電子仿真工具) 和PLECS Standalone版本（獨立版本）兩個版本。版本也由2002年的1.0.1升級至如今的4.1.1。

基本介紹

• 中文名：PLECS
• 開發公司：瑞士Plexim GmbH公司
• 類別：系統級電力電子仿真軟體
• 流行區域：歐美

特性

熱設計

PLECS熱設計，其熱函式庫讓使用者將熱設計納入電力電子的電路設計中，使用者可定義與溫度相關的熱傳導和每個半導體元件的開關損耗能量分布；也可收集由半導體和電阻器而損耗的能量，並使用熱電阻和電容元件來模擬熱的行為。

熱仿真

理想開關

在PLECS中，電力電子器件，斷路器等的模型，都基於理想的開關。它們都具有理想的短路特性（短路電阻為零）和理想的開路特性（開路電阻為無窮大），開關動作也都是瞬時完成的。在建模中使用理想開關有三個主要的優點：易於使用，魯棒性和快速高效。

易於使用

理想開關沒有任何參數需要設計者去關注，例如導通電阻和吸收電容。很多情況下，設計者並不知道這些參數的值，尤其是在寄生效應並不需要被關注的系統仿真的時候。當然，如果您需要建立一個更精確的電力電子器件模型，您可以根據需要在器件上加入正嚮導通電壓或電感。

魯棒性

在其他仿真軟體中所使用的吸收電路，大大的增加了模型的複雜程度和仿真難度。這樣的模型通常需要採用固定步長的仿真或者更複雜的耗時的解析算法。PLECS忽略了吸收電路，從而使得您可以選擇Simulink提供的各種恆定步長和變步長的解析算法。

快速高效

在傳統的電路仿真軟體中，開關動作的瞬態過程都要求大量的計算時間。有限的斜率使得這些軟體都需要用很小的步長來仿真。在PLECS中，這個問題不會出現，因為理想開關的開關動作都是瞬時完成的。每一個開關動作都只需要兩個時間步長，這使得仿真速度大大提高。

軟體包

PLECS嵌套版是基於PLECS，以MATLAB/Simulink做為運行環境，設計為Simulink的工具箱，和Simulink下的其他模組並列存在。熟悉Simulink的用戶，可以很輕鬆的掌握PLECS工具箱的設計方法。PLECS是為電力電子系統的仿真而特別開發的，當仿真是既含有電路部分又含有複雜控制方案的系統時，它將會是一個非常有效實用的工具。利用PLECS，可以大大地提高了Simulink的模擬仿真性能。

PLECS/Simulink界面

Simulink是運行在MATLAB環境中的用來對動態系統進行建模、仿真和分析的軟體包。對於建模，Simulink提供了一個圖形化的用戶界面。Simulink被廣泛地用於控制系統的仿真。但是Simulink不能接受用戶以網路表或電路圖形式輸入的電路系統。PLECS工具箱擴充Simulink功能，使我們可以在Simulink的環境中以網路表的形式建立電路部分的模型。建模後的電路模型將以子系統的形式呈現在Simulink中。系統中控制部分的建模可以通過調用Simulink中的各種工具箱來完成。在對仿真系統進行建模以後，電路部分可以接收來自控制部分的電壓、電流信號和開關信號。而在仿真過程中，電路部分又將仿真的結果以電壓量、電流量的形式傳遞給控制部分。通過兩個部分的互動作用，可以完成比較複雜電力系統的仿真任務，並且可以利用MATLAB強大的計算功能來分析仿真的結果。PLECS具備離散狀態空間方法的模擬參數(Refine factor)可讓使用者在模擬離散式電路模型時，仿真步長的約束要求會比單獨使用Simulink模型時的低。該工具支持無刷直流電機、齊納二極體(Zener Diode)、3D查表(Look-Up Table)等元件。

獨立版

PLECS獨立版本於2010年開發，自此PLECS脫離MATLAB/Simulink，其控制部分由PLECS元件庫獨立實現。PLECS獨立版具有控制元件庫和電路元件庫，採用最佳化的解析方法，仿真速度更快，比PLECS嵌套版本快2.5倍。獨立版本的PLECS從經濟意義上降低了投資和維護成本。

PLECS最新獨立版本與傳統的PLECS工具箱相比較，其編輯器仍保持以往方便使用的人性化界面的簡約風格。

元件庫

全新的庫瀏覽器使得拓展元器件庫更為容易。瀏覽器通過文庫或通過名字快速搜尋元器件。除了標準的如電壓電流源、電壓電流表以及無源器件以外，PLECS還提供了電力電子的特殊元件。在庫中可以找到各種電力半導體器件、開關和斷路器，以及完整的電力電子變換器和三相變壓器，三相變壓器函式庫包括three-leg和five-leg 配置的模型，含有core saturation以及variable phase shift angles。要為電力傳動系統建模的時候，只需要選擇一種交流或直流電機，例如異步電動機、永磁同步電動機等十三種電機。

豐富的元件庫

控制件庫

控制部分可以在PLECS中被直接快速模擬。連續和離散信號處理模組以及代數函式和間斷點讓你可以實現非常多的模擬仿真，如數字控制。

系統要求

PLECS可用於Windows，Mac OS X，Linux和Solaris。

商業客戶

中國科學院物理研究所

鐵道科學研究院機車車輛研究所

中國長江電力股份有限公司

西門子 (中國) 有限公司

GE (China) Research & Development Center Co.,Ltd (Shanghai)

GE醫療 (北京)

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國內部分院校客戶：

清華大學-電機系

浙江大學-電氣工程學院套用電子學系

合肥工業大學-電氣自動化學院電氣工程系指定實驗室

武漢科技大學-電氣與電子工程學院套用電子工程系

華中科技大學

中國礦業大學

南京工業大學

南京工程學院-電力工程學院

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客戶感言

我們選擇PLECS是因為在我們使用過程中，它在項目開發以及教學中都非常方便使用。當今的電力電子工業領域，需要我們使用如此標準化的工具來使得我們的學生更具競爭力。Dr Mike Barnes, Manchester University Dr Mike Barnes 曼徹斯特大學Mike Barnes博士感言

Danfoss Drives丹佛斯傳動公司（丹麥最大的工業集團Danfoss Drives）-丹佛斯使用PLECS來開發1.2 MVA測功轉換器。

現代電梯公司（Hyundai Elevator） - 現代公司使用PLECS為電梯驅動開發直流 AC/AC 功率轉換器。日本松下公司（Panasonic） - PLECS幫助減低電動工具的EMI輻射。

SMA Technologie - SMA使用PLECS開發新一代旗艦變流器"Sunny Boy"。