[发明专利]一种吸纳不同步长接口延时的并行计算分网方法

权利要求书

1.一种吸纳不同步长接口延时的并行计算分网方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

步骤1：确定并入子网的戴维南等值电路的传输线端口方程；

步骤2：传输线解耦的不同步长仿真；

步骤3：对子网I和子网II采用预置的仿真步长离散化；

步骤4：对离散化的仿真步长进行仿真；

所述步骤1包括：

电压和电流的时域分析函数如下：

式中：V⁺表示传输线上的入射波电压，V^-表示传输线上的反射波电压；V⁺和I⁺波形相位一致，增益为V^-和I^-波形相位一致，增益为x表示传输线上任意一点；t表示当前时刻；v表示行波速度；I⁺、I^-分别表示传输线上的入射波电流和反射波电流、C₀、L₀分别表示线路电容和电感；

忽略研究传输线内的波过程，研究在端口边界的传输线，得到式(2)表示的传输线端口处的戴维南等值电路：

式中：V^-表示传输线上的反射波电压；I是流出端口的电流，V是端口处的电压；式(2)表示传输线端口处的戴维南等值电路；Z₀表示传输线的阻抗；

所述传输线端口方程如下所示：

把式(2)表示的戴维南等值电路并入子网，求出端口电压V_A和V_B后，就能通过传输线端口方程求出下一仿真步长的输入戴维南等值电路；V_A^-、V_B^-分别表示从对端端口A和B而来的反射波；V_A⁺、V_B⁺分别表示从对端端口A和B而来的入射波；i_A、i_B分别表示端口的A和B的电流；n表示端口包含的节点个数。

2.如权利要求1所述的并行计算分网方法，其特征在于，所述步骤2包括：通过传输线解耦以后被分为子网I和II，两个子网通过传输线L连接在一起；传输线端口在子网I中等效为戴维南等值电路，其电压源为2U_f，其阻抗为Z_L，在子网II中等效为戴维南等值电路，其电压源为2U_s，其阻抗为Z_L；

假设子网I是快速网络，子网II是慢速网络，通过传输线解耦的延迟时间为慢速子网的仿真步长；子网I和子网II按照并入接口的戴维南等值电路，建立状态空间表示的状态方程式如下：

而传输线端口的电压传递关系为：

式中，U_f⁺表示子网I传输线的反射电压波，U_s⁺表示子网II传输线的反射电压波，U_f^-表示子网I传输线的入射电压波，U_s^-表示子网II传输线的入射电压波；X_s'表示子网II中的状态变量，包括电感电流，电容电压和控制器中的积分变量；A_s表示子网II中的网络状态矩阵，B_s和D_s都是系数矩阵；U_s是子网I的输入变量，其中U_sint表示子网I内部的注入源，其中B_sint表示B_s矩阵中与U_sint相对应的系数矩阵；C_s表示子网II的电容对角矩阵；X_f'表示子网I中的状态变量，包括电感电流，电容电压和控制器中的积分变量；A_f表示子网I中的网络状态矩阵，B_f和D_f均为系数矩阵；U_f是子网I的输入变量，其中U_fint表示子网I内部的注入源，B_fint表示B_f矩阵中与U_fint相对应的系数矩阵，D_fint表示D_f矩阵中与U_fint相对应的系数矩阵，C_f表示子网I的电容对角矩阵；X_f为子网I中的状态变量，X_s为子网I中的状态变量；B_sT和D_sint为子网I自身的状态空间表示的参数矩阵，D_sT为传输线两端电压源的关系，为1或者-1；B_fT为子网I自身的状态空间表示的参数矩阵，D_fT为传输线两端电压源的关系，为1或者-1；t表示当前时刻。