MATLAB5.2于1998年由Mathworks公司推出，其中新增加的PowerSystemBlockset(PSB)含有在一定使用条件下的元件模型，包括电力系统网络元件、电机、电力电子器件、控制和测量环节以及三相元件库等，再借助于其它模块库或工具箱，在Simulink环境下，可以进行电力系统的仿真计算，可以实现复杂的控制方法仿真，同时可以观察仿真的执行过程。仿真结果在仿真结束时利用变量存储在MATLAB的工作空间中。

PSPICE和PSB仿真软件各有其应用的优势，其版本也在不断更新，其中PSB现在已经推出6.1版本。PSB适用于中等规模电路的仿真以及变/定步长仿真算法的电路仿真。

MATLAB/SIMULINK的强大运算能力对于仿真结果的后处理非常方便。PSPICE则适用于小规模系统元器件级的建模。若系统规模过大，则仿真执行时间则会变得非常长。

3计算机仿真在焊接逆变电源中的应用现状

目前，计算机仿真技术已经广泛应用于航空、航天、军事等尖端技术领域，发挥了巨大的作用。前些年焊接技术研究人员开始把它引入到焊接电源中来，取得了一定的成就，但其研究还不是很深入，这方面的文献也不是很多。
从现有文献可以看出，弧焊逆变器中仿真技术应用得比较成熟。这方面研究得最早的是华理工大学，其承担的国家自然科学基金项目“弧焊逆变电源结构、参数的计算机仿真与辅助设计”就是仿真技术在焊接设备中应用的一个典型例子。它借助功能强大的计算机，通过全面、系统及深入的定性和定量分析，描述并研究新一代弧焊逆变器各部分及核心部件的工作过程和动态响应，发展逆变理论，解决国产弧焊逆变器的质量和可靠性问题，进而实现弧焊逆变器的计算机辅助优化设计，提高了我国机电产品设计的科学化和自动化水平。

常用的弧焊逆变电源仿真方法一般有两种：一种方法是建立电路中各个元件模型，然后把它们连成电路进行仿真。如文献就是以PSPICE中现有的器件模型为基础，先建立了绝缘栅双极晶体管(IGBT)的组合模型，并以非线性电容来表征器件的寄生电容。然后采用所建立的模型，对双端全桥零电压零电流（FB-B-ZVZCS-PWM）软开关变换器进行了计算机仿真，分析了器件的开关性能和变换器的能量传输性能，并通过试验验证了仿真结果，证实了在建立合适的器件模型的基础上，计算机仿真可以成为研究弧焊逆变电源的有效手段；另一种方法是把整个逆变电路看成一个整体进行仿真。可以根据弧焊逆变电源动态过程的特点，采用计算机仿真技术，通过建立控制系统的非线性模型，得到各种动态过程的直接描述，并进行仿真分析，为研究弧焊逆变器输出电流的动态过程提供有效的手段。

仿真时总要涉及参数优化问题，文献围绕逆变电源主电路动态过程的设计问题，重点讨论了功率脉冲变压器及其缓冲电路的设计要点，定性和定量地探讨了器件参数变化对主电路动态过程的影响，在仿真的基础上实现计算机辅助优化设计。深圳大学R>除此以外，有关人员;对电弧焊逆变器的动态电弧模型进行了深入研究，成功地仿真出电弧的动态特性曲线图，并分析了电弧动态特性图与脉冲多折线的有机联系。由于电弧稳定性的依据是控制器的稳定性，因此从动特性图上的稳定性可以校对电源设计的正确性。

变压器是电焊机的心脏，是属于低电压、大电流功率器件。其性能好坏，直接影响焊机焊接质量。文献］对交流弧焊变压器的计算机辅助设计系统进行了研究，把弧焊变压器的设计分割成六个部分分别进行设计，然后再综合在一起，即采用总－分－总的设计方案，不仅提高了计算精度和速度，而且也减轻了设计者的劳动强度及降低设计成本。另外，对于变压器偏磁引起的电路磁饱和及逆变颠覆问题，研究人员通过对全桥逆变电路变压器磁饱和原理的研究，提出了采用双环反馈控制法解决该问题的方案。经过电路设计、仿真和波形分析,从实验的角度证明了该方案的可行性和有效性。

仿真技术在逆变电阻焊机中也得到了一定的应用。从事这方面工作的主要有哈尔滨工业大学和其它一些研究所、高校，他们对逆变电阻焊机的电路进行了仿真、分析，并进行了电路的设计，从而降低了研制成本，提高了焊机效率。至于在其它方面的应用情况相对来说比较零散，综合性不太强，现在见到的也还不是很多。

所以从总体上看，计算机仿真技术在焊接电源领域属于新事物，其进一步发展尚需时间。

4存在的问题和未来发展方向

从前面的介绍可以看出，计算机仿真技术被引入到焊接电源领域以后，发展速度很快，对焊接设备主电路结构的设计、参数的优化起了很大的作用。大大降低了设计成本，缩短了设计周期，提高了产品的可靠性，显示了旺盛的生命力。但是，不可否认，由于焊接电源本身的特殊性，当前与计算机仿真技术的结合还存在下述问题：

（1）焊接电源系统是一个强电和弱电相结合的强非线性系统，其中电和磁的相互作用非常复杂，不易理解。对于这样一个系统很难找到一个数学方程来加以描述，因此不容易用传递函数从整体上对其加以仿真。所以，现有的仿真大多集中于其具体的内部电路部分仿。这样，不便于检验已进行完仿真设计系统的整体效果。
（2）元器件模型的精度对最终仿真结果影响很大，因此建立精确的元件模型至关重要。而在焊接电源电路中包括大量的非线性大功率开关元件和电磁器件，正如前面第二部分所指出那样，对于大功率元件和电磁元件，其建模与参数提取一直是难点，有待于进一步完善。因此，若不能解决该项瓶颈技术，要想让已仿真完成的电路应用于实际电路之中显然是不太现实的。
（3）焊接电源是焊机的一个关键部分，但若想开发一台高性能、高可靠性的焊机，其它辅助部分如驱动电路以及保护电路部分也是不可忽视的，而现在的仿真研究很少把它们看作一个整体加以进行。因此，这方面有待加强。
（4）焊机的种类多种多样，有弧焊机、电阻焊机、激光焊机、等离子焊机等，造成其焊接电源的主电路部分也各不相同。这样，就带来了具体设计电源时的电路选择问题。

总之，笔者认为上述四项问题的解决关系到焊接电源仿真技术能否真正得到推广，而如何解决这些问题则是未来相当一段时间内的研究方向，一旦这些问题得到妥善解决，则不难想像其未来的广阔前景。我们期待着我国焊接设备技术早日达到世界先进水平。