power_statespace

计算线性电路的状态空间模型

语法

[A,B,C,D,states,x0,x0sw,rlsw,u,x,y,freq,Asw,Bsw,Csw,Dsw,Hlin] = power_statespace(rlc,switches,source,line_dist,yout,y_type,unit)

[A,B,C,D,states,x0,x0sw,rlsw,u,x,y,freq,Asw,Bsw,Csw,Dsw,Hlin] = power_statespace(rlc,switches,source,line_dist,yout,y_type,unit, net_arg1,net_arg2,net_arg3,…,netsim_flag,fid_outfile, freq_sys,ref_node,vary_name,vary_val)

描述

[A,B,C,D,states,x0,x0sw,rlsw,u,x,y,freq,Asw,Bsw,Csw,Dsw,Hlin] = power_statespace(rlc,switches,source,line_dist,yout,y_type,unit) 计算线性电路的状态空间模型，其表达式为

$$\left[\begin{array}{c}\dot{x}=Ax+Bu\\ y=Cx+Du\end{array}\right]$$

其中 x 是状态空间变量（电感电流和电容电压）的向量，u 是电压和电流输入的向量，y 是电压和电流输出的向量。

当您使用 Simscape™ Electrical™ Specialized Power Systems 模块构建电路时，power_analyze 命令会自动调用 power_statespace。power_statespace 也可作为独立命令供专家用户使用。这允许您在不使用 Simscape Electrical Specialized Power Systems 模块建模界面的情况下生成状态空间模型，并访问通过 Simscape Electrical Specialized Power Systems 库无法获得的选项。例如，使用 power_statespace，您可以对具有三个以上绕组的变压器和互感进行建模。

您必须至少使用七个输入参数调用 power_statespace。

线性电路可以包含电压源和电流源、RLC 支路、多绕组变压器、互耦合电感以及开关的任意组合。状态变量是电感电流和电容电压。

然后，由 power_statespace 计算的状态空间表示（矩阵 A、B、C、D 和向量 x0）可以通过 Simulink® 系统中的 State-Space 模块用于执行电路的仿真（参见示例）。非线性元件（机械或电力电子开关、变压器饱和、电机、分布参数线路等）可以连接到线性电路。

这些 Simulink 模型通过状态空间模型的电压输出和电流输入与线性电路接口。您可以在 Specialized Power Systems 库中找到 Simscape Electrical 软件提供的非线性元件模型。

[A,B,C,D,states,x0,x0sw,rlsw,u,x,y,freq,Asw,Bsw,Csw,Dsw,Hlin] = power_statespace(rlc,switches,source,line_dist,yout,y_type,unit, net_arg1,net_arg2,net_arg3,…,netsim_flag,fid_outfile, freq_sys,ref_node,vary_name,vary_val) 计算与上述相同的内容，但您还可以指定可选参数。要使用这些可选参数，输入参数的数量必须为 12、13、14 或 16。

输入参数

输入参数的数量必须为 7、12、13、14 或 16。参数 8 到 16 是可选的。必须指定的前七个参数是：

• rlc：指定网络拓扑以及电阻 R、电感 L 和电容 C 值的支路矩阵。参见下面的格式。
• switches：开关矩阵。如果未使用开关，请指定一个空变量。参见下面的格式。
• source：指定电气电压源和电流源参数的源矩阵。如果未使用源，请指定一个空变量。参见下面的格式。
• line_dist：分布参数线路矩阵。如果未使用分布线路，请指定一个空变量。参见下面的格式。
• yout：输出矩阵，表示为字符向量。参见下面的格式。
• y_type：指示输出类型的整数向量（0 表示电压输出，1 表示电流输出）。
• unit：指定 rlc 矩阵中 R、L 和 C 值所用单位的字符向量。如果 unit = ‘OHM’，则 R L C 值以由 freq_sys 指定的基频下的欧姆 Ω 为单位（默认值为 60 Hz）。如果 unit = ‘OMU’，则 R L C 值以欧姆 (Ω)、毫亨 (mH) 和微法 (µF) 为单位。

最后九个参数是可选的。前三个用于传递来自 power_analyze 命令的参数。以下仅描述当 power_statespace 用作独立命令时需要指定的参数：

• net_arg1, net_arg2, net_arg3：用于传递来自 power_analyze 的参数。为这些参数中的每一个指定一个空变量 []。
• netsim_flag：控制 power_statespace 执行期间显示消息的整数。默认值为 0。

如果 netsim_flag = 0，则显示版本号、状态数、输入数、输出数和模式数。输出值以极坐标形式显示每个源频率。

如果 netsim_flag = 1，则仅显示版本号、状态数、输入数和输出数。

如果 netsim_flag = 2，则执行期间不显示任何消息。

• fid_outfile：包含参数值、节点编号、稳态输出和特殊消息的 power_statespace 输出文件的文件标识符。默认值为 0。
• freq_sys：如果 unit 设置为 ‘OHM’，则用于指定 X_L 和 X_C 电抗的基频 (Hz)。默认值为 60 Hz。
• ref_node：用于 PI 传输线接地的参考节点编号。如果指定为 -1，则会提示用户指定一个节点编号。
• vary_name：包含输出中使用的符号变量名称的矩阵，表示为字符向量。这些变量必须在您的 MATLAB® 工作区中定义。
• vary_val：包含 vary_name 中指定的变量名称值的向量。

输出参数

• A,B,C,D：所有开关均打开时线性电路的状态空间矩阵。

A(nstates, nstates) , B(nstates, ninput), C(noutput, nstates) , D(noutput, ninput),

其中 nstates 是状态变量的数量，ninput 是输入的数量，noutput 是输出的数量。

• states：包含状态变量名称的矩阵。每个名称具有以下格式：

电感电流：Il_bxx_nzz1_zz2

电容电压：Uc_bxx_nzz1_zz2

其中

xx = 支路编号
zz1 = 支路的第一个节点编号
zz2 = 支路的第二个节点编号

states 矩阵的最后几行（后跟星号）表示不被视为状态变量的电感电流和电容电压。当电感电流或电容电压不独立时（电感形成割集——例如，串联连接的电感——或电容形成环路）会出现这种情况。后跟星号的电流和电压可以表示为其他状态变量的线性组合：

• x0：考虑开关打开或闭合状态的状态变量初始值的列向量。
• x0sw：开关电流初始值的向量。
• rlsw：包含串联开关阻抗的 R 和 L 值的矩阵 (nswitch,2)，单位为欧姆 (Ω) 和亨利 (H)。nswitch 是电路中的开关数量。
• u,x,y：包含输入、状态和输出的稳态复数值的矩阵 u(ninput,nfreq)、x(nstates,nfreq) 和 y(noutput,nfreq)。nfreq 是 freq 向量的长度。每列对应不同的源频率，由下一个参数 freq 指定。
• freq：包含按频率递增排序的源频率的列向量。
• Asw,Bsw,Csw,Dsw：包含闭合开关的电路的状态空间矩阵。每个具有内部电感的闭合开关都会为电路增加一个额外的状态。
• Hlin：线性系统的 nfreq 个复数传递阻抗矩阵的三维数组 (nfreq, noutput, ninput)，对应于 freq 向量中的每个频率。

RLC 输入矩阵的格式

允许两种格式：

• 六列：隐式支路编号。支路编号对应于 RLC 行号。
• 七列：显式支路编号。支路编号 Nobr 由用户分配。

RLC 矩阵的每一行必须按照以下格式指定。

[node1, node2, type, R, L, C, Nobr] 用于 RLC 支路或线路支路

[node1, node2, type, R, L, C, Nobr] 用于变压器励磁支路

[node1, node2, type, R, L, U, Nobr] 用于变压器绕组

[node1, node2, type, R, L, U, Nobr] 用于互感

• node1：支路的第一个节点编号。节点编号必须为正数或零。允许使用十进制节点编号。
• node2：支路的第二个节点编号。节点编号必须为正数或零。允许使用十进制节点编号。
• type：指示 RLC 元件连接类型的整数，或者，如果为负，则表示传输线长度：

type = 0：串联 RLC 元件

type = 1：并联 RLC 元件

type = 2：变压器绕组

type = 3：耦合（互感）绕组

如果 type 为负，则传输线由长度为 |type| 的 PI 节建模。参见下面的详细信息。

对于具有 N 个绕组的互感器或变压器，必须在 RLC 矩阵中指定 N+1 个连续行：

1. N 行，type = 2 或 type = 3；（每个绕组一行）。每行指定 R/L/U 或 R/Xl/Xc，其中 [R/L, R/Xl = 变压器的绕组电阻和漏抗，或互耦合绕组的绕组电阻和自感抗。U 是变压器绕组的额定电压（如果 type = 3，则指定为 0）。
2. 对于变压器的励磁支路（并联 Rm/Lm 或 Rm/Xm），额外增加一行 type = 1；或者对于互阻抗（串联 Rm/Lm 或 Rm/Xm），增加一行 type = 0。

对于变压器励磁支路或互阻抗，第一个节点编号是位于第一个绕组漏抗后面的内部节点。第二个节点编号必须与第一个绕组的第二个节点编号相同。

要对可饱和变压器建模，必须使用非线性电感代替模拟无功损耗的线性电感。将 Lm/Xm 值设置为 0（无线性电感），并使用具有适当磁链-电流特性的 Saturable Transformer 模块。

该模块可在 Fundamental Blocks/Elements 库中找到。它必须连接到系统的线性部分（State-Space 模块或 S 函数），位于电压输出（励磁支路两端的电压）和电流输入（注入变压器内部节点的电流源）之间。参见示例。

如果 type 为负，则其绝对值指定由 PI 节模拟的传输线的长度 (km)。对于传输线，R/L/C 或 R/Xl/Xc 值必须以 Ω/km、mH/km 和 µF/km 为单位指定，或以 Ω/km 为单位指定。

参数	描述
R	支路电阻 (Ω)
Xl	支路感抗（freq_sys 下的 Ω）或变压器绕组漏抗（freq_sys 下的 Ω）
L	支路电感 (mH)
Xc	支路容抗（freq_sys 下的 Ω）。Xc 的负号是可选的。
C	电容 (µF)
U	变压器绕组的额定电压。每个绕组必须使用相同的单位（伏特或千伏）。对于互感 (type=3)，此值必须设置为零。
串联或并联支路中 R、L 或 Xl、C 或 Xc 的零值表示相应的元件不存在。

以下限制适用于变压器绕组 R-L 值。如果某些变压器次级形成环路（如三相三角形连接），则不允许次级阻抗为零值。指定非常低的 R 或 L 值或两者（例如，基于额定电压和功率的 1e-6 pu）以模拟准理想变压器。励磁支路的电阻部分和电感部分可以设置为无穷大（无损耗；指定 Xm = Rm = inf）。

源输入矩阵的格式

允许三种格式：

• 五列：所有源都生成由 freq_sys 指定的相同频率。
• 六列：每个源的频率在第 6 列中指定。
• 七列：第七列用于指定由电流源建模的非线性元件类型。

源矩阵的每一行必须按照以下格式指定：

[ node1, node2, type, amp, phase, freq, model ]

• node1, node2：对应于源端子的节点编号。以下是极性约定：
  • 电压源：node1 为正极端子。
  • 电流源：源内部正电流从 node1 流向 node2。
• type：指示源类型的整数：0 表示电压源，1 表示电流源。
• amp：交流或直流电压或电流的幅度（V 或 A）。
• phase：交流电压或电流的相位（度）。
• freq：生成的电压或电流的频率 (Hz)。默认值为 60 Hz。对于直流电压或电流源，指定 phase = 0 和 freq = 0。amp 可以设置为负值。生成的信号为

amp * sin(2πfreqt + phase) 用于交流，amp 用于直流。

• model：指定由电流源建模的非线性元件类型的整数（可饱和电感、晶闸管、开关等）。仅由 power_analyze 使用。

必须指定源的顺序

计算系统状态空间表示的命令期望源按特定顺序排列。您必须遵守此顺序才能获得正确结果。如果系统包含任何开关，则必须特别小心。以下是源的适当排序：

1. 所有具有零电感 (Lon = 0) 的开关的电流（如果有）。
2. 所有具有有限电感 (Lon > 0 的开关、可饱和变压器中的励磁电感等) 的非线性模型的电流（如果有）。
3. 所有其他电压源和电流源，按任意顺序（如果有）。

请参阅下面的示例部分，了解说明包含非线性元素的系统正确排序源的示例。

开关输入矩阵的格式

开关是模拟机械或电子设备（如断路器、二极管或晶闸管）的非线性元件。与其他非线性元件一样，它们由出现在其端子两端的电压驱动的电流源模拟。因此，它们不能具有零阻抗。它们被模拟为与串联 R-L 电路串联的理想开关。Simscape Electrical Specialized Power Systems 库中提供了各种开关模型（断路器、理想开关和电力电子设备）。它们必须通过适当的电压输出和电流输入与系统的线性部分互连。

开关参数必须根据以下格式在开关矩阵的一行中以七个不同的列指定。

[ node1, node2, status, R, L/Xl, no_I , no_U ]

参数	描述
node1, node2	对应于开关端子的节点编号
status	指示开关在 t = 0 时的初始状态的代码：0 = 打开；1 = 闭合
R	开关闭合时的电阻 (Ω)
L/Xl	开关闭合时的电感 (mH) 或感抗（freq_sys 下的 Ω）
对于最后两个字段，您必须使用与为 RLC 矩阵指定的单位相同的单位。任一字段都可以设置为 0，但不能同时为 0。

接下来的两个字段指定用于将开关模型与 State-Space 模块互连的电流输入编号和电压输出编号。对应于特定开关两端电压的输出编号必须与对应于同一开关电流的输入编号相同（参见下面的示例部分）：

• no_I：来自开关模型输出的电流输入编号
• no_U：驱动开关模型输入的电压输出编号

Line_Dist 矩阵的格式

分布参数线路模型包含两部分：

1. 包含电流源和电阻的线性部分，这些电流源和电阻与线性电路一起连接在线路发送端和接收端母线上。
2. Elements 库中 Distributed Parameters Line 模块中可用的非线性部分。该模块执行电压和电流的相-模变换，并模拟每种模式的传输延迟。distributed_param_line 模块必须连接到系统线性部分的适当电压输出和电流输入。线路参数必须在 line_dist 矩阵和 Distributed Parameters Line 模块中指定。

line_dist 矩阵的每一行用于指定一条分布参数传输线。line_dist 的列数取决于传输线的相数。

对于 n 相线路，使用前 (4 + 3 * nphase + nphase^2) 列。例如，对于三相线路，使用 22 列。

[nphase, no_I, no_U, length, L/Xl, Zc, Rm, speed, Ti]

参数	描述
nphase	传输线的相数
no_I	源矩阵中对应于线路模型第一个电流源 Is_1 的输入编号。每个线路模型使用源矩阵中指定的 2*nphase 个电流源，如下所示：Is_1, Is_2,…, Is_nphase 用于发送端，然后是 Ir_1, Ir_2,…, Ir_nphase 用于接收端。
no_U	状态空间中对应于馈送线路模型的第一个电压输出 Vs_1 的输出编号。每个线路模型使用源矩阵中的 2*nphase 个电压输出，如下所示：Vs_1, Vs_2,…, Vs_nphase 用于发送端，然后是 Vr_1, Vr_2,…, Vr_nphase 用于接收端。
length	线路长度 (km)
Zc	nphase 个模态特性阻抗的向量 (Ω)
Rm	nphase 个模态串联电阻的向量 (Ω/km)
speed	nphase 个模态传播速度的向量 (km/s)
Ti	从模态电流到相电流的变换矩阵，使得 Iphase = Ti * Imod。nphase * nphase 矩阵必须以向量格式给出，[col_1, col_2,… col_nphase]。

Yout 矩阵的格式

所需的输出由矩阵 yout 指定。yout 矩阵的每一行必须是一个代数表达式，包含状态和状态导数的线性组合，按照以下格式指定。

参数	描述
Uc_bn	支路 n 的电容电压
Il_bn	支路 n 的电感电流
dUc_bn	Uc_bn 或 Il_bn 的导数
Un, In	由源矩阵第 n 行指定的源电压或电流
U_nx1_x2	节点 x1 和 x2 之间的电压 = Ux1 −Ux2
I_bn	支路 n 中从 node1 流向 node2 的电流（参见 RLC 矩阵的格式）。对于并联 RLC 支路，I_bn 对应于总电流 IR + IL + IC。
I_bn_nx	流入由 RLC 矩阵第 n 行指定的 PI 传输线的节点 x 的电流。该电流包括串联电感支路电流和电容并联电流。

每个输出表达式由上述定义的电压和电流变量名称、它们的导数、常量、其他变量名称、括号和运算符 (+ − * / ^) 构建，以形成有效的 MATLAB 表达式。例如

yout = char([‘R1I_b1+Uc_b3-L2dIl_b2’,‘U_n10_20’,‘I2+3*I_b5’]);

如果使用变量名称（上例中的 R1 和 L2），则必须通过两个输入参数 vary_name 和 vary_val 指定它们的名称和值。

电压和电流的符号约定

参数	符号约定
I_bn, Il_bn, In	支路电流、支路 n 的电感电流或源 #n 的电流方向为从 node1 到 node2
I_bn_nx	PI 传输线一端（节点 x）的电流。如果 x = node1，则电流流入线路。如果 x = node2，则电流流出线路。
Uc_bn, Un	电容两端电压或源电压 (Unode1 − Unode2)
U_nx1_x2	节点 x1 和 x2 之间的电压 = Ux1 − Ux2。节点 x1 相对于节点 x2 的电压。

必须指定输出的顺序

计算系统状态空间表示的命令期望输出按特定顺序排列。您必须遵守此顺序才能获得正确结果。如果系统包含任何开关，则必须特别小心。以下列表给出了输出的适当排序：

1. 所有具有零电感 (Lon = 0) 的开关两端的电压（如果有）
2. 所有具有零电感 (Lon = 0) 的开关的电流（如果有），顺序与上述电压相同
3. 所有具有有限电感 (Lon > 0 的开关、可饱和变压器中的励磁电感等) 的非线性模型两端的电压
4. 您请求的所有其他电压和电流测量值，按任意顺序

请参阅下面的示例部分，了解说明包含非线性元素的系统正确排序输出的示例。

示例

以下电路由两个源（一个电压源和一个电流源）、两个串联 RLC 支路（R1-L1 和 C6）、两个并联 RLC 支路（R5-C5 和 L7-C7）、一个可饱和变压器和两个开关（Sw1 和 Sw2）组成。Sw1 初始闭合，而 Sw2 初始打开。指定了三个测量输出（I1、V2 和 V3）。该电路有七个节点，编号为 0、1、2、2.1、10、11 和 12。节点 0 用于接地。节点 2.1 是连接励磁支路的变压器内部节点。

线性状态空间

您可以使用 power_statespace 命令查找电路线性部分的状态空间模型。非线性元件 Sw1、Sw2 和 Lsat 必须通过由其端子两端出现的电压驱动的电流源单独建模。因此，您必须提供三个额外的电流源和三个额外的电压输出，用于将非线性元件与线性电路接口。

您可以通过在 MATLAB 脚本文件中输入以下命令来查找电路的状态空间模型。该示例在 power_circ2ss.m 文件中可用。请注意，在调用 power_statespace 时请求了一个名为 power_circ2ss.net 的输出文本文件，其中包含系统信息。

unit=‘OMU’; % 单位 = 欧姆, mH, 和 uF

rlc=[
%N1 N2 type R L C(uF)/U(V)
1 2 0 0.1 1 0 %R1 L1
2 0 2 0.05 1.5 100 %transfo Wind.#1
10 0 2 0.20 0 200 %transfo Wind.#2
2.1 0 1 1000 0 0 %transfo mag. branch
11 0 1 200 0 1 %R5 C5
11 12 0 0 0 1e-3 %C6
12 0 1 0 500 2 %L7 C7
];

source=[
%N1 N2 type U/I phase freq
10 11 1 0 0 0 %Sw1
11 12 1 0 0 0 %Sw2
2.1 0 1 0 0 0 %Saturation
1 0 0 100 0 60 %Voltage source
0 10 1 2 -30 180 %Current source
];

switches=[
%N1 N2 status R(ohm) L(mH) I# U# #
10 11 1 0.01 0 1 1 %Sw1
11 12 0 0.1 0 2 2 %Sw2
];

%输出
%
% 两个开关都有 Lon=0，所以它们的电压必须是第一个输出，
% 紧接着是它们的电流（顺序与电压相同）。
% 所有不具有 L=0 的非线性模型两端的电压紧随其后
%（在本例中为可饱和变压器的励磁电感）。
% 您请求的测量值紧随其后，按任意顺序。
%
y_u1=‘U_n10_11’; %U_Sw1= Sw1 两端的电压
y_u2=‘U_n11_12’; %U_Sw2= Sw2 两端的电压
y_i3=‘I1’; %I1= 开关电流 Sw1
y_i4=‘I2’; %I2= 开关电流 Sw2
y_u5=‘U_n2.1_0’; %U_sat= 可饱和电抗器两端的电压
y_i6=‘I_b1’; %I1 测量值
y_u7=‘U_n11_0’; %V2 测量值
y_u8=‘U_n12_0’; %V3 测量值

yout=char(y_u1,y_u2,y_i3,y_i4,y_u5,y_i6,y_u7,y_u8); % 输出
y_type=[0,0,1,1,0,1,0,0]; %输出类型；0=电压 1=电流

% 打开包含 power_statespace 输出信息的文件
fid=fopen(‘power_circ2ss.net’,‘w’);

[A,B,C,D,states,x0,x0sw,rlsw,u,x,y,freq,Asw,Bsw,Csw,Dsw,Hlin]=
power_statespace(rlc,switches,source,[],yout,y_type,unit,[],[], [],0,fid);

命令行消息

当 power_statespace 执行时，会显示以下消息。

Computing state space representation of linear electrical circuit (V2.0)…
(4 states ; 5 inputs ; 7 outputs)

Oscillatory modes and damping factors:
F=159.115Hz zeta=4.80381e-08

Steady state outputs @ F=0 Hz :
y_u1= 0Volts
y_u2= 0Volts
y_i3= 0Amperes
y_i4= 0Amperes
y_u5= 0Volts
y_i6= 0Amperes
y_u7= 0Volts
y_u8= 0Volts
Steady state outputs @ F=60 Hz :
y_u1 = 0.009999 Volts < 3.168 deg.
y_u2 = 199.4 Volts < -1.148 deg.
y_i3 = 0.9999 Amperes < 3.168 deg.
y_i4 = 0 Amperes < 0 deg.
y_u5 = 99.81 Volts < -1.144 deg.
y_i6 = 2.099 Amperes < 2.963 deg.
y_u7 = 199.4 Volts < -1.148 deg.
y_u8 = 0.01652 Volts < 178.9 deg.

Steady state outputs @ F=180 Hz :
y_u1 = 0.00117 Volts < 65.23 deg.
y_u2 = 22.78 Volts < 52.47 deg.
y_i3 = 0.117 Amperes < 65.23 deg.
y_i4 = 0 Amperes < 0 deg.
y_u5 = 11.4 Volts < 53.48 deg.
y_i6 = 4.027 Amperes < 146.5 deg.
y_u7 = 22.83 Volts < 52.47 deg.
y_u8 = 0.0522 Volts < 52.47 deg.

状态空间输出

状态变量的名称在 states 矩阵中返回。

states =
Il_b2_n2_2.1
Uc_b5_n11_0
Uc_b6_n11_12
Il_b7_n12_0
Il_b1_n1_2*
Uc_b7_n12_0*

尽管该电路总共包含六个电感和电容，但只有四个状态变量。状态变量的名称由 states 矩阵的前四行给出。最后两行后跟一个星号，表示这两个变量是状态变量的线性组合。依赖关系可以在输出文件 power_circ2ss.net 中查看。

以下电容电压是相关的：
Uc_b7_n12_0 = + Uc_b5_n11_0 - Uc_b6_n11_12
以下电感电流是相关的：
Il_b1_n1_2 = + Il_b2_n2_0

A、B、C、D 矩阵包含无非线性元件（所有开关打开）的电路状态空间模型。x0 向量包含考虑开关 Sw1 闭合的初始状态值。Asw、Bsw、Csw 和 Dsw 矩阵包含考虑闭合开关 Sw1 的电路状态空间模型。x0sw 向量包含闭合开关中的初始电流。

A =
-4.0006e+05 0 0 0
0 -4995 0 -499.25
0 -4992.5 0 4.9925e+05
0 2 -2 0

Asw =
-80.999 -199.99 0 0
4.9947e+05 -5244.7 0 -499.25
4.9922e+05 -5242.1 0 4.9925e+05
0 2 -2 0

系统源频率在 freq 向量中返回。

freq =
0 60 180

相应的稳态复数输出在 (6-by-3) y 矩阵中返回，其中每列对应不同的源频率。

例如，您可以按如下方式获取 60 Hz 下六个电压和电流输出的幅度。

abs(y(:,2))
ans =
0.0099987
199.42
0.99987
0
99.808
2.0993
199.41
0.016519

四个状态变量的初始值在 x0 向量中返回。您必须在 State-Space 模块中使用此向量以在稳态下开始仿真。

x0
x0 =
2.3302
14.111
14.07
3.1391e-05

开关电流的初始值在 x0sw 中返回。要在稳态下开始仿真，必须将这些值用作模拟开关的非线性模型的初始电流。

x0sw
x0sw =
0.16155
0

电路的 Simulink 图在 power_circ2ss_slk 模型中可用。如果未使用电阻开关，则电路的线性部分可以使用 Simulink/Continuous 库中的 State-Space 模块进行仿真。但是，由于使用了电阻开关，因此使用 sfun_psbcontc S 函数代替 State-Space 模块。当电路拓扑发生变化时（开关打开或闭合后），此 S 函数会在仿真期间重新评估状态空间矩阵。使用适当的输入和输出将开关和可饱和电抗模型连接到线性系统。请注意，每个开关的状态在之前提到的输入之后从断路器反馈到 S 函数。您可以在 Fundamental Blocks/Elements 库中找到 Breaker 和 Saturable Transformer 模块，其中包含 Simscape Electrical Specialized Power Systems 软件使用的所有非线性连续模型。由于断路器模型是向量化的，因此使用单个模块来模拟两个开关 Sw1 和 Sw2。

如果您使用 Simscape Electrical Specialized Power Systems 库构建电路，则相同的 Simulink 系统将由 power_analyze 命令自动生成。该系统的 Simscape Electrical Specialized Power Systems 版本也可在 power_circ2ss_sps 模型中使用。

另请参阅

Distributed Parameters Line | power_analyze

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