[发明专利]后向离散状态事件驱动电力电子仿真方法、设备和介质

摘要

本发明公开了一种后向离散状态事件驱动电力电子仿真方法，包括：仿真初始化和第k步的仿真计算，k≥0，其中第k步的仿真计算包括以下步骤：S1：生成第k步的系统状态方程；S2：确定各状态变量在第k+1步的候选量化函数值；S3：建立有限状态机，逐个确定各状态变量在第k+1步的量化函数值；S4：基于所述第k+1步的量化函数值和所述系统状态方程计算导数向量；S5：基于事件发生的时刻，确定第k+1步仿真计算的时刻。本发明还公开了一种仿真计算设备和存储了仿真程序的计算机可读存储介质。本发明提出的基于有限状态机实现的仿真方法能高效地选取Q函数向量，在解算刚性系统时其仿真效率和数值稳定性明显优于量化状态系统QSS方法和传统的时间离散刚性解法。

主权项

1.一种后向离散状态事件驱动电力电子仿真方法，包括：仿真初始化和第k步的仿真计算，k≥0，其中第k步的仿真计算包括以下步骤：S1：生成第k步的系统状态方程，该步骤包括：以各状态变量的量化函数对其进行离散化，以及基于各状态变量的量化函数值所构成的向量、电路拓扑信息和外部控制信号判断系统状态，求取第k步时的系统状态方程；S2：确定各状态变量在第k+1步的候选量化函数值，该步骤包括：找出距离各状态变量在第k步的值最近的相邻上下切分节点，作为在第k+1步的候选量化函数值；S3：建立有限状态机，逐个确定各状态变量在第k+1步的量化函数值，该步骤包括：基于状态变量的导数‑该导数是关于第k+1步的量化函数值的多元线性函数，建立包括四个状态的有限状态机，在每一个状态依据导数的极值信息、系统状态方程的雅克比矩阵、以及各自由变量对极值的影响程度，动态地对系统进行降维解耦，由此逐个确定各状态变量在k+1步时的量化函数值；S4：基于所述第k+1步的量化函数值和所述系统状态方程计算导数向量，该步骤包括：用所述第k+1步的量化函数值代替状态变量，代入到所述系统状态方程计算导数向量，并对其进行后处理，由此得到最终导数向量；S5：基于事件发生的时刻，确定第k+1步仿真计算的时刻，该步骤包括：确定各事件发生的时刻，并选取其中最早的时刻作为第k+1步仿真计算的时间戳，所述事件包括状态变量事件和非状态变量事件，其中所述状态变量事件包括状态变量到达第k+1步的量化函数值，基于所述最终导数向量计算所述状态变量事件发生的时刻。