状态空间和电路仿真器

Question

据我所知，目前还没有基于状态空间的通用电路仿真器。虽然有一些算法可以找出如何找到状态空间(唯一？)在电路中(用图形表示)。有没有人试过写一个程序来模拟一些基本的电路元件？

参考文献1。社书和芦德，电网络和图论。参考文献2. H纳拉亚南，子模块功能和电气网络( http://www.ee.iitb.ac.in/~hn )

Answer 1

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一旦导出了电路的状态空间表示，就可以使用任何合适的ODE求解器来运行时域模拟。

更难的部分是通过MNA或树方法从网表中导出状态空间方程。

参阅Rodica VOICULESCU1和Mihai IORDACHE的状态变量法模拟电路

Answer 2

沿着这些路线的商业模拟器是PLECS，PSIM，Simplis，SimPowerSystems等。

Leon O. Chua和Pen-Min Lin的经典著作“电子电路的计算机辅助分析:算法和计算技术”包含了对基于状态空间的仿真器的描述。我发现这本书足够详细，可以成功地为具有理想开关的分段线性网络编写模拟器。

当您主要对非线性网络(半导体、非线性电感和电容器等)感兴趣时基于MNA的类似于SPICE的方法可能是一个更好的想法。这本书还包含了这些基本算法(具有无与伦比的深度)，但没有关于设备建模的内容。