近年来，物理建模在建模与仿真领域内成为一个比较热门的词语。MATLAB的Simscape软件包通过对多物理域系统（例如机械、液压、电气元件）的建模与仿真扩展了SIMULINK家族产品。其他SIMULINK模块的建模是基于数学符号及其运算上的，而采用物理建模的Simscape则直接代表了物理器件及其之间的相互关系。例如泵、电机、运放等元件都是通过传递功率的物理连接线进行互连，这使得我们在了解系统的物理结构后，就可以直接进行建模，而不必弄懂其中复杂的数学规律。
Simscape软件可以在SIMULINK环境下运行，并且与其他SIMULINK家族产品及MATLAB计算环境实现无缝连接。在SIMULINK库浏览器的下方可以找到与SIMULINK平行的Simscape库，其中有基础元件库（Foundation Library）、SimDriveline、SimElectronics、SimHydraulics、SimMechanics以及Utilities等6个子库。点击SimElectronics中的Semicon-ductor Devices，可以在右侧看到常用的几个半导体器件，如图8-48所示，在这里可以选用N-Channel IGBT器件。另外，在基础元件库中的Electrical下面的Electrical Elements中可以找到常用的电阻器、电容器以及接地；在Electrical Sensors中可以找到电流传感器（Current Sensor）、电压传感器（Voltage Sensor）；在Electrical Sources中可以找到常用的电压源等器件。
图8-49给出了库中的IGBT器件的参数设置对话框，图8-49a中需要设置零门极电压的集电极电流、门极开通阈值电压、集电极-发射极的饱和压降、集电极-发射极饱和电流值、饱和时的门极驱动电压值等参数，在图8-49b中可以设置等效结电容：输入电容值与反向传输电容值。
图8-48 Simscape库
图8-49 IGBT参数设置
设置好IGBT参数后，找到DIODE器件反并联在IGBT两侧，可以很顺利地搭建三相桥式逆变器主电路。直流侧电源与线路等效电阻、三相负载电阻可以从基础元件库中找到。从图8-49中可以看出，不像SimPowerSystems中的IGBT是理想元器件，这里的IGBT需要合适的驱动电路。从图8-50中可以看出，15或者0（SIMULINK数字信号）经过Utilities工具库中的SIMULINK-PS Converter（两个工具软件之间的接口转换模块）后成为物理信号，将其连接到受控电压源（Controlled Voltage Source）就可以驱动IGBT了（还可以串入一个适当阻值的门极限流电阻）。最后还需要在模型中加入一个参考地和Utilities工具库中的解算器设置模块（f（x）=0）。解算器的参考设置如图8-51所示，仿真的波形如图8-52所示。A相的输出电压略微小于100V，这是因为在线路电阻以及上桥臂IGBT上各有一部分电压降。为了观察仿真结果波形，如图8-50所示，需要使用一个电压检测模块、一个PS-SIMULINK Converter信号转换模块和一个SIMULINK中的示波器（Scope）模块。(www.xing528.com)
图8-50 基于Simscape的逆变器建模
图8-51 解算器设置举例
图8-52 仿真波形
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
