[發明專利]一種基于不光滑波形的時間離散格式切換方法

有效

• 申請號: 202110557125.4
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113255275B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 周振亞;吳大可;程明厚;陽杰;劉強
• 申請（專利權）人: 北京華大九天科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/367
• 分類號: G06F30/367;G06F17/13
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王金雙

一種基于不光滑波形的時間離散格式切換方法，包括以下步驟：1)確定仿真過程中的時域不光滑點；2)將時間離散格式切換為隱式Euler格式計算下一步的時間離散。本發明的基于不光滑波形的時間離散格式切換方法，能夠判斷在仿真過程中遇到波形不光滑的情形并切換時間離散格式，減小時間離散的誤差。

技術領域

本發明涉及EDA模擬電路時域仿真技術領域，尤其涉及時域仿真中的時間離散格式切換。

背景技術

在EDA模擬電路時域仿真中，需要對通過電路網絡建模得到的微分代數方程(DAE)進行時間離散。離散的常見格式有隱式Euler格式、梯形格式、Gear格式等，其中Euler格式為1階精度，梯形格式和Gear格式為二階精度。

上述離散格式的精度僅對解是光滑的情形有效，然而在實際電路仿真過程中，需要針對非光滑的情形進行處理。例如，對于梯形脈沖的電壓源，如果在不光滑的拐點處仍采用高精度格式進行離散，就會引入額外的誤差。事實上，對于波形不光滑的情形，DAE解的定義本身存在問題。目前的處理方案只是假定在不光滑點附近做了以時間步長為尺度的磨光處理，很難找到精確的結果。

發明內容

為了解決現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種基于不光滑波形的時間離散格式切換方法，以判斷在仿真過程中遇到波形不光滑的情形并切換時間離散格式，減小時間離散的誤差。

為實現上述目的，本發明提供的一種基于不光滑波形的時間離散格式切換方法，包括以下步驟：

1)確定仿真過程中的時域不光滑點；

2)將時間離散格式切換為隱式Euler格式計算下一步的時間離散。

進一步地，所述步驟1)還包括，根據元件本身波形的不光滑特性確定不光滑點。

進一步地，所述步驟1)還包括，利用一階向前差商計算出當前仿真的時間點上所有網格點的電荷的數值導數：如果某個網格點上的電荷的數值導數的絕對值大于該網格點前6個時間步的數值導數絕對值的平均值的20倍，則將該時間點標記為不光滑點。

進一步地，所述步驟1)還包括，

計算出當前點與前一個時間點電荷數值導數的差值的絕對值D，計算出當前點前5個時間步的電荷數值導數的絕對值的算數平均值ED；

如果網格點滿足D/ED0.7，則將該時間點標記為不光滑點。

進一步地，所述步驟2)還包括，切換為隱式Euler格式的時間步數等于原有時間離散格式的精度階。

更進一步地，如果當前不光滑點的原有時間離散格式是隱式Euler格式，則無需進行切換。

為實現上述目的，本發明還提供一種電子設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器上儲存有在所述處理器上運行的程序，所述處理器運行所述程序時執行上述基于不光滑波形的時間離散格式切換方法的步驟。

為實現上述目的，本發明還提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機指令，所述計算機指令運行時執行上述基于不光滑波形的時間離散格式切換方法的步驟。

有益效果：本發明和不切換時間離散格式相比，其時間格式切換策略能夠明顯減少仿真結果中不光滑點附近出現破壞守恒性等非物理結果的情形。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。

附圖說明

附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，并與本發明的實施例一起，用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1為根據本發明的基于不光滑波形的時間離散格式切換方法流程圖；