[發明專利]一種電氣控制電路仿真系統

有效

• 申請號: 201911274792.0
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN110989398B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 曾保權;王穎;陳潔;江明
• 申請（專利權）人: 廣州高譜技術有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 廣州海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 冼俊鵬

1.一種電氣控制電路仿真系統，其特征在于，包括：

電路搭建模塊，通過元件自定義的創建電氣控制電路；

實時仿真模塊，通過改進節點法對所述電氣控制電路進行實時仿真，以得到所述電氣控制電路的電氣參數；

所述改進節點法具體包括以下步驟：

S1、對所述電氣控制電路進行分配節點；

S2、檢查所述電氣控制電路的連接關系是否正確，若不正確，則提示所述電氣控制電路接線有誤，若正確，則進行下一步；

S3、構建所述改進節點法的矩陣方程；

S4、根據所述電氣控制電路的已知量求解出所述矩陣方程的未知量；

S5、根據所述未知量計算出電氣控制電路中兩個節點之間的電氣參數；

所述分配節點具體包括如下步驟：

S11、將所有導線元件的兩個端點的端點ID所對應的節點ID設為相同；

S12、根據接地元件將接地節點設置為參考節點，若無所述接地元件但有電壓源，則將與所述電壓源的第一端點ID對應的節點設為參考節點；

S13、根據所述參考節點對元件端點分配節點ID；

步驟S11，具體包括：

S111、遍歷導線元件集合，獲取節點字典中當前所述導線元件的兩個端點的端點ID；

S112、根據所述端點ID遍歷節點字典，并從所述節點字典中取出與端點ID對應的節點ID；

S113、若兩個所述節點ID均為空，則將所述端點ID添加至節點字典中，并在所述節點字典中新建一節點ID，同時將兩個所述端點ID的值均映射為新建的節點ID；

若其中一個所述節點ID為空，則將與為空的所述節點ID對應的端點ID添加至節點字典中，并將所述端點ID的值映射為不為空的節點ID；

若兩個所述節點ID均不為空，則根據所述端點ID的值遍歷節點字典，判斷所述端點ID的值是否等于第二個節點ID，若等于，則將所述端點ID的值改為第一個節點ID。

2.根據權利要求1所述的一種電氣控制電路仿真系統，其特征在于，所述矩陣方程為：

Ax＝z；

其中，A為系數矩陣，其維度為(m+n)×(m+n)；x為所述未知量構成的未知矩陣，其維度為(m+n)×1；z為所述已知量構成的已知矩陣，其維度為(n+m)×1；n為所述電氣控制電路中節點的個數；m為所述電氣控制電路中電壓源的個數。

3.根據權利要求2所述的一種電氣控制電路仿真系統，其特征在于，所述矩陣A具體包括：

其中，G、B、C、D均為矩陣；

所述矩陣G的維度為n×n，所述矩陣G的矩陣對角線上的元素等于連接到相應節點的元件的電導之和，位于非對角線上的元素為連接到相應節點的元件的負電導；

所述矩陣B的維度為n×m，若第m所述電壓源的正極連接到第n節點，則所述矩陣B中的元素(m,n)為1，若第m所述電壓源的負極連接到第n節點，則所述矩陣B中的元素(m,n)為-1，否則，則所述矩陣B中的元素(m,n)為0；

所述矩陣C的維度為m×n，所述矩陣C為矩陣B的轉置矩陣；

所述矩陣D的維度為m×m，所述矩陣D為零矩陣。

4.根據權利要求2所述的一種電氣控制電路仿真系統，其特征在于，所述未知量包括節點電壓和流經電壓源的電流，所述矩陣x具體包括：

其中，v、j均為矩陣；

所述矩陣v的維度為n×1，所述矩陣v的元素的值為第n節點的節點電壓值；

所述矩陣j的維度為m×1，所述矩陣j的元素的值為流經第m電壓源的電流值。

5.根據權利要求2所述的一種電氣控制電路仿真系統，其特征在于，所述已知量包括電流源的電流值和電壓源的電壓值，所述矩陣z具體包括：

其中，i、e均為矩陣；

所述矩陣i的維度為n×1，所述矩陣i的元素的值為與相應的節點連接的電流源的電流值之和；

所述矩陣e的維度為m×1，所述矩陣e的元素的值為相應的電壓源的電壓值。