Simulink的solver

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1、Simulink的solver1Solver简介Solver是Simulink的仿真算法，译为解算器；选择一个合适的solver对仿真的运算时间与结果准确性非常重要。Simulink提供了如下几种solver类型：Discrete（离散）Continuous（连续）Variable-Order（变阶数）Fixed-StepExplicit不适用√不适用Implicit（刚性算法）不适用√不适用Variable-StepExplicit√√√Implicit（刚性算法）（原文中此栏为空）√√注1：“不适用”在原文中为“NotApplicable”；注2：Fixed-step、e

2、xplicit、discrete三者对应的算法是不适用，但实际Simulink是具备这种算法的，其给出NOTE中注为：fixed-step的discrtetsolver不解算离散态，而是靠每个元件独立在算法之外计算离散态（Thefixed-stepdiscretesolversdonotsolvefordiscretestates;eachblockcalculatesitsdiscretestatesindependentofthesolver）注3：对注2进一步展开：在solver中设置的sampletime必须小于元件的smapletime，且后者要求为前者的整数倍，否

3、则系统报错；这时候simulink用的是哪一种算法help文件中未注明——建议最好不要这样用。1.1Variable-stepvsFixed-stepVariable-step可以在仿真过程中改变步长，提供误差控制和过零检测；固定步长模式在仿真过程中提供固定的步长，不提供误差控制和过零检测。Variable-step的优点Variable-step在相同的误差允许条件下，可以降低计算次数、缩短仿真时间，故应用较多；故通常使用Variable-step算法。Fixed-step的应用场合在一些步长不可变的条件下，必须使用Fixed-step。Simulink的help中举例：当

4、仿真模型来自于一个实时的计算机系统。1.1DiscretevsContinuous如何选择这里讲的离散与连续系统，和控制理论中的离散、连续系统是两个概念。这里的离散，是在计算过程中人为的降低了计算的步长，以增加误差为代价，换来计算时间的缩短。实际严格地说，无论是什么模式，电脑计算始终是离散的。在现在，计算机的速度已经很快了，而且我们做的仿真也不是特别复杂，一般在几分钟内能够得到仿真结果，通常使用连续的计算模式。具体用法当选择了系统是离散/连续后，需要设定仿真模型的状态。离散态的仿真模型必须使用离散算法；对连续态的仿真模型亦然。SimpowerSystems中的应用在Simpo

5、werSystems工具箱中，除了solver，在powergui也可以设定连续/离散；前者是设定算法，后者是设定仿真模型的状态，二者应该一致。——当powergui设定为离散、solver设定为连续算法时，Simulink会将算法默认改为离散算法；但反之会报错。一种特殊情况：solver、powergui均设定为连续，但在模型中的某个器件设定为离散态（SimpowerSystems中，只有一部分source可以设定连续/离散），此时是什么算法呢？——没有弄清楚，建议尽量不要这样用。1.2ExplicitvsMplicit即系统中的各变量是否具有相同的时间尺度；通常一个电力电

6、子系统是刚性系统。1.3Fixed/Variable-Order通常，阶数越高，运算结果的精度越高；当然，运算速度越慢。在计算误差要求严格的情况下，变阶数的算法在运算过程中可以改变阶数，故更有效，如ode113、ode15s——不要忽视由此造成的运算速度变慢。1Fixed-stepsolver概述理论上，Fixed-step连续解算器能够处理不连续的模型，但需要增加不必要的计算量。因此，即使你指定了一个连续解算器，Simulink仍将采用离散解算器处理不连续的模型；但如果你试图用fixed-step离散求解连续的模型，会报错。Fixed-step在Simulink中默认的算法

7、是3阶的；——中等计算精度，既能处理连续、又能处理离散模型。如果不设定采样时间，默认是仿真时间/50。Fixed-step没有误差、过零检测，故不能保证仿真结果的精度。Fixed-step提供了一个刚性系统的算法：ode14x。算法选择步骤1.确定并设置系统的允许误差；2.首先选择variable-step的ode45进行仿真；如果运行很慢，系统可能是刚性的，需要更换一个刚性算法。这次仿真可以估计出一个合适的fixedstepsize。3.使用ode1、默认的步长进行仿真；与采用ode45的结果进行对比