电路的计算机仿真.ppt

电路的计算机仿真 邱哲儒 P电磁学小论文 演示文稿 目录 一.理论讨论 1.从最简单的情况开始 2.对恒压源的处理 3.受控电源的处理 4.非线性电路的迭代求解 5.电路的时域动态分析 二.计算机实现 1.编写的程序XLWSpice 2.应用举例 i)包含二极管的算例 ii)RC,RLC电路暂态过程的算例 iii)大型电阻网络的计算 3.前景展望 1.最简单的情况：只有电流源与线性电阻 2.电压源的处理 0.2000 -0.2000 0 0 0 0 1.0000 0 0 -0.2000 0.4867 -0.1667 0 -0.0200 -0.1000 0 0 0 0 -0.1667 0.1667 0 0 0 0 0 -1.0000 0 0 0 0 0 0 0 0 1.0000 0 -0.0200 0 0 0.0200 0 0 0 -1.0000 0 -0.1000 0 0 0 0.1000 0 1.0000 0 1.0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.0000 0 0 0 0 0 1.0000 -1.0000 0 0 0 0 0 1 2 5 4 6 0 3 等效电导 等效电流源 在每次迭代中非线性器件可以等效为一个电流源并联一个电阻 5.电路的时域动态分析 1.编写程序XLWSpice XiaoLunWenSpice 特点： 使用C++语言 代码精简,不含外部库只有一千两百余行 使用高性能线性代数库Eigen进行稀疏矩阵的运算 通过PardisoSupport模块调用Intel MKL Pardiso LU进行方程求解（兼顾Eigen的友好接口，MKL的优秀性能） 输入为网表数据，详情见源码注释 输出示例： %%%%%%NON LINEAR DC ANALYSIS%%%%%% %ABSOLUTE COVERGENCE LIMIT:0.0001 %RELATIVE COVERGENCE LIMIT:0.001 %HAVING NODES:14 %NON LINEAR DC ANALYSIS ITERATION 0 %NODE VOLTAGE 1,1 2,0.122817 3,0.581027 4,0.296156 5,0.245634 6,0.446926 7,0.357962 8,0.317929 9,0.401789 10,0.370839 11,0.35019 12,0.387601 13,0.373414 14,0.361802 %VOLTAGE SOURCES CURRENT 0,-1.41897,VSRC1 %STOP ITERATION CRITERIA MET %%%%%%NON LINEAR DC ANALYSIS%%%%%% %ABSOLUTE COVERGENCE LIMIT:0.0001 %RELATIVE COVERGENCE LIMIT:0.001 %HAVING NODES:6 %NON LINEAR DC ANALYSIS ITERATION 0 %NODE VOLTAGE 1,10 2,17.3333 3,23.3333 4,23.3333 5,67.3333 6,12 %VOLTAGE SOURCES CURRENT 0,1.46667,VSRC1 1,0.533333,VSRC2 %STOP ITERATION CRITERIA MET .DC 1e-4 1e-