集中参数法 — CAE术语解说

集中参数（Lumped Parameter）模型是用代表值近似空间分布的物理量的模型。电气电路的R-L-C是典型例子。在热分析中，用热阻Rth和热容Cth的网络来计算温度。与3D FEM相比，计算速度超快，可以快速把握整个系统的行为。

3D可以看到空间分布，但计算量很大。集中参数没有空间分辨率，但计算速度快得多。在控制仿真中，需要以1ms的时间步长进行数万次计算1秒钟的现象时，3D是不可能的，必须使用集中参数模型。

功率半导体的过渡热分析是典型例子。从3D模型中提取3阶Cauer型RC电路，在Simulink中根据驱动模式快速计算结点温度的变化。这与SPICE电路仿真的手法完全相同。

使用模型阶次降低（MOR: Model Order Reduction）技术，将3D FEM的大规模方程组缩减为少数代表状态。另一种方法是通过阶跃响应曲线的曲线拟合来直接同定RC值。

会灵活运用两者的工程师很受欢迎。建议先从热电路模型开始学起。