锁相环电路是模拟及数字电路中的一个重要的基本模块，是通信系统、数字电路、硬盘驱动电路及CPU等专用芯片中一个必不可少的单元，其性能的好坏直接影响整个系统的工作稳定性和各项指标的优劣。所以这些年来锁相环的设计与研究工作也越来越受到人们的重视。通过计算机软件对锁相环电路进行建模与仿真来辅助分析锁相环的非线性性能，对锁相环的设计与研究工作具有重要的指导意义。本文以模拟锁相环、取样锁相环及数字锁相环为研究对象，分别建立三者的数学模型，并应用Matlab软件对其进行编程仿真，从而深入地分析锁相环的非线性性能。　　 本文的主要研究成果如下：　　 1．在充分理解模拟锁相环的基本结构及各部分工作原理的基础上，建立了带噪声的模拟锁相环的相位模型及动态方程。通过仿真详细分析了各电路参数、初始条件及噪声对环路非线性捕获性能的影响，提出了改善环路捕获性能的途径。　　 2．对于取样锁相环，在分析了环路的工作原理后，鉴于环路方程较为复杂，本文推导出了无源比例积分取样锁相环的近似相位误差数学模型，并通过仿真来分析各参数对环路捕获性能的影响。　　 3．结合实际课题，根据UPS并机系统中的数字锁相原理，推导了数字锁相环的环路模型；并在此基础上建立了数字锁相环的Simulink仿真模型。通过仿真分析得出了参数选取原则，并在30KVA UPS样机上进行了实验验证。实验结果表明，所提出的数字锁相环仿真模型及参数选择方法是有效的。　　 本文的仿真分析结果均以图表形式给出，简洁而直观，这些研究成果对理解锁相环电路的非线性运行机理及实际锁相环电路的设计具有一定的参考价值。