一、算法設(shè)置

1.變步長(Variable—Step)求解器

?????? 可以選擇的變步長求解器有：ode45，ode23，ode113，odel5s，ode23s和discret．缺省情況下，具有狀態(tài)的系統(tǒng)用的是ode45；沒有狀態(tài)的系統(tǒng)用的是discrete。

1)ode45基于顯式Runge—Kutta(4，5)公式，Dormand—Prince對．它是—個單步求解器(solver)。也就是說它在計算y(tn)時，僅僅利用前一步的計算結(jié)果y(tn-1)．對于大多數(shù)問題．在第一次仿真時、可用ode45試一下。

2)ode23是基于顯式Runge—Kutta(2，3)．Bogackt和Shampine對．對于寬誤差容限和存在輕微剛性的系統(tǒng)、它比ode45更有效一些．ode23也是單步求解器。

3)odell3是變階Adams-Bashforth—Moulton PECE求解器．在誤差容限比較嚴(yán)時，它比ode45更有效．odell3是一個多步求解器，即為了計算當(dāng)前的結(jié)果y(tn），不僅要知道前一步結(jié)果y(tn-1)，還要知道前幾步的結(jié)果y(tn-2)，y(tn-3)，…；

4)odel5s是基于數(shù)值微分公式(NDFs)的變階求解器．它與后向微分公式BDFs(也叫Gear方法)有聯(lián)系．但比它更有效．ode15s是一個多步求解器，如果認(rèn)為一個問題是剛性的，或者在用ode45s時仿真失敗或不夠有效時，可以試試odel5s。 odel5s是基于一到五階的NDF公式的求解器．盡管公式的階數(shù)越高結(jié)果越精確，但穩(wěn)定性會差一些．如果模型是剛性的，并且要求有比較好的穩(wěn)定性，應(yīng)將最大的階數(shù)減小到2．選擇odel5s求解器時，對話框中會顯示這一參數(shù)． 可以用ode23求解器代替。del5s，ode23是定步長、低階求解器。

5)ode23s是基于一個2階改進(jìn)的Rosenbrock公式．因為它是一個單步求解器，所以對于寬誤差容限，它比odel5s更有效．對于一些用odel5s不是很有效的剛性問題，可以用它解決。

6)ode23t是使用“自由”內(nèi)插式梯形規(guī)則來實現(xiàn)的．如果問題是適度剛性，而且需要沒有數(shù)字阻尼的結(jié)果，可采用該求解器。

7)ode23tb是使用TR—BDF2來實現(xiàn)的，即基于隱式Runge—Kutta公式，其第一級是梯形規(guī)則步長和第二級是二階反向微分公式．兩級計算使用相同的迭代矩陣．與ode23s相似，對于寬誤差容限，它比odtl5s更有效。

8)discrete(變步長)是simulink在檢測到模型中沒有連續(xù)狀態(tài)時所選擇的一種求解器。

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2.定步長(Flxed—Step)求解器

?????? 可以選擇的定步長求解器有：ode5，ode4，ode3，ode2，ode1和discrete。

1)ode5是ode45的一個定步長版本，基于Dormand—Prince公式。

2）ode4是RK4，基于四階Runge—Kutta公式。

3) ode3是ode23的定步長版本，基于Bogacki-Sbampine公式。

4) ode2是Heun方法，也叫作改進(jìn)Euler公式。

5) odel是Euler方法。

6) discrete(定步長)是不執(zhí)行積分的定步長求解器．它適用于沒有狀態(tài)的模型，以及對過零點檢測和誤差控制不重要的模型。

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3.總結(jié)

?[轉(zhuǎn)載]simulink仿真設(shè)置

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??????? ode45絕對是第一選擇，當(dāng)你弄不清情況的時候都可以選它。但是如果遇到剛性系統(tǒng)時，運(yùn)算會很慢很慢，這時候你可以選擇ode23tb算法（有關(guān)資料顯示這個算法收斂速度較快）。如果還不行，那你就可以考慮選擇discrete方式了。當(dāng)然，這是萬金油式選擇，對我這種菜鳥來說這樣足夠了。但如果對算法有研究的大濕們，當(dāng)然可以具體情況具體分析了。

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二、powergui設(shè)置

?????? simulink仿真用到simpowersystom庫時，一般都要加powergui模塊，它儲存了電路模型的等效數(shù)學(xué)模型（狀態(tài)空間方程），有三種運(yùn)行模式：連續(xù)方法（continous）、離散方法（discret）、相量方法（phasor）。

?????? 小型系統(tǒng)（狀態(tài)量10個以下）用continous運(yùn)行比較好，連續(xù)變步長方法更快更精確，因為離散算法要想給出一個同等精度的結(jié)果需要的計算量要比連續(xù)的多出不少。使用二極管和晶閘管等整流電力電子器件情況下，變步長算法由于對事件更為敏感，有誤差限制和過零檢測，可以精確探測到電流的過零點，故結(jié)果波形中不會有電流間斷。算法可以根據(jù)模型選擇合適的ode算法。

?????? 對于包含了許多狀態(tài)和非線性模塊（如電力電子器件）較多的大型系統(tǒng)建議用discrete來運(yùn)行，加快仿真速度。一旦系統(tǒng)被離散化，電路系統(tǒng)再無連續(xù)狀態(tài)了，因此如果你不需要變步長積分方法進(jìn)行仿真，前文所述的算法設(shè)置Simulation parameters可選擇Fixed-step和discrete（no continous state）。當(dāng)你離散化系統(tǒng)時，仿真的精度由時間步長控制。若使用太大的時間步長，精度可能不夠。確定時間步長是否合適的唯一方法是通過改變時間步長，反復(fù)仿真，比較仿真結(jié)果。通常，對于在50Hz 或60Hz的功率系統(tǒng)上或使用了線性整流功率電子元件（如二極管、可控硅等）的系統(tǒng)上進(jìn)行暫態(tài)仿真，取20us-50us的時間步長一般能取得較好的仿真效果。對于使用了強(qiáng)制整流功率電子開關(guān)的系統(tǒng)，必須減小時間步長。IGBT、場效應(yīng)管、門極關(guān)斷晶閘管等通常工作在很高的開關(guān)頻率狀態(tài)下，例如，要仿真一個工作在8Hz的PWM轉(zhuǎn)換器，需要設(shè)置步長大約為8us。? ?

?????? phasor就是穩(wěn)態(tài)模型，沒有狀態(tài)量。 如果你只對電壓電流的相位和幅值變化感興趣，使用相量法是一個不錯的選擇。求解時不再解全部的微分方程，只要解關(guān)于電流電壓相量的代數(shù)方程就行了，代數(shù)方程可比微分方程簡單多了！正如名字，相量法將電流電壓視為相量。相量法對于包含大發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的網(wǎng)絡(luò)的暫態(tài)穩(wěn)定性仿真十分好用 。在這種類型的問題中，我們感興趣的是電機(jī)和調(diào)節(jié)器交互作用引起的電氣機(jī)械振蕩，這些振蕩對基波電流電壓產(chǎn)生一個低頻的幅度相位調(diào)制。一般來講，連續(xù)或者離散的方法不適合這種類型的問題。相量法中，使用一系列的代數(shù)方程代替網(wǎng)絡(luò)微分方程，其中的快速的模態(tài)被忽略；使用一個由基頻和相關(guān)輸入輸出組成的復(fù)矩陣代替網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)空間模型。由于相量法使用的是電機(jī)、渦輪機(jī)和調(diào)節(jié)器的慢速狀態(tài)的簡化模型，因此大大的減少了必需仿真時間。

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三、提高simpowersystem的仿真速度

1）使用ode23解法器但效果很有限。

2）對系統(tǒng)離散化，方法為在你的gui模塊里選擇discretize electric model，采樣時間越大仿真越快，當(dāng)然采樣時間的設(shè)定要與你對系統(tǒng)精確性相配合，因為采樣時間是與準(zhǔn)確性成反比的。

3）在仿真的過程中盡量少開啟示波器窗口，示波器參數(shù)中的點數(shù)限制最好關(guān)閉。

4）如果你的系統(tǒng)要從一個特定的狀態(tài)開始仿真，在仿真參數(shù)設(shè)置是，最好在i/o選項中設(shè)置起始的狀態(tài)矢量。

5）開啟加速器，（方法在菜單 仿真這一 項中可以設(shè)置），這個也能大大加快仿真速度。

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注：剛性系統(tǒng)是指描述系統(tǒng)的微分方程中包含有數(shù)個（大于等于2）相互作用的變量且各個變量變化速度十分懸殊的系統(tǒng)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的simulink仿真设置的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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