是否可以用函数替换matlab中的三相逆变器

Question

我正在 Opal-RT 模拟器 中进行实时仿真，使用 RT-LAB 和 MATLAB/Simulink 进行 有源电力滤波器。

我想实时运行模拟，但正在发生溢出，因为模型显然太大，所以我有优化，其中一个消耗大量计算时间的模块是三相逆变器（基于 IGBT），一位朋友告诉我，可以用一个简单的矩阵（我不确定 S 函数或传递函数）替换块，他说这将减少模型的计算时间，并帮助我实时运行它。

• 这可能吗？
• Matlab/Simulink 中是否存在这样的哲学？
• 如果是，你们能推荐一些可以帮助我的文档吗？

谢谢。

Answer 1

理论

你的朋友想说：将三相逆变器转换为s传递函数模型。现在这里要理解的要点是

1. System Modeling 是工程而不是 MATLAB，您还可以将任何系统（如 三相逆变器）建模为 状态空间、s-传递函数等模型>、多项式拟合、神经网络等
2. 要通过模型拟合或近似系统，请注意以下几点
   1. 如果系统是非线性的、不连续的或数据点是分散的，像状态空间这样的正常模型将无法工作。 明智地选择您的模型
   2. 您必须拥有完整的输入和输出范围才能为您的 IGBT 生成模型。
   3. 对于模拟真实模拟系统的建模，离散步长需要变化很小，因此您需要平衡精度和模型计算时间（如果它是循环的一部分）

动作

如果你知道逆变器的传递函数方程，然后尝试拟合并找到系数。否则结果将不准确。神经拟合可提供最佳结果，但超出范围。

所以优化模型如下：

1. 尽可能尝试使用内置 Fcn 块而不是 S-Function。以 MATLAB 文件形式编写的 S-Function，速度较慢。通过将 MATLAB 文件转换为 MEX 文件，可以大大提高性能。此外，尽可能使用内置模块对 S-Function 进行建模。

2. 增加步长，如果模型精度允许，则无需以非常小的步长进行计算。我们可以在步骤 1e-20 或 1e-2 设置 simulink 计算。但是是的，步长为 1e-2 会快得多。通过实验找到步长

3. 调整模型容差，假设系统输出在 1e-2 以下微不足道，那么我们不应该选择计算容差为 1e-3（为什么要计算更多？）。寻找模型公差调整

4. 减少时间尺度，为什么要一次计算一个小时。这样系统将尝试保留更多内存，并且在磁盘缓存的情况下可能会变慢。计算较小的周期可以说是几分钟。

5. 尝试为您的模型改用一个快速但相对简单的求解器，并且可以提供更快的速度。 Solver List

6. 从模拟中移除图形元素，在模拟后绘制结果，因为图形更新很慢。