Matlab中的ODE45麻煩與二極管模型

Question

所以我想模擬下圖所示的系統。我在Matlab中用ODE45模擬過，但由於某種原因，我用下面的代碼得到了一個奇怪的輸出。我不確定是否因爲我放置了if（（Vin-Vd-Vc）/ Ll> = 0）的條件，這有助於防止任何電流在反向偏置時流向二極管的錯誤方向。

我試圖附上照片，但我的代表不夠高，真的是男性?,所以我必須描述它。

source -> Inductor(Ll) -> diode -> Capacitor -> ground 
           |->Inductor(Lline)->resistor(Rf) -> ground 

任何幫助表示讚賞！

function dy = ThreeLamp(t,y) 

I1 = y(1); 
I2 = y(2); 
Vc = y(3); 

Is = 1E-15;          % these are parameters for the diode 
n = 1.05; 
Vt = .025; 

D = 24;          % this number is from 0 to 50 
f = 100E3;          % this is the frequency of the input waveform 
Ll = 5E-7; 
Lline = 5.3E-6; 
C = 10E-6; 
Rf = 10; 
Vin = (465/2)*(6/266)*square(2*pi*f*t,D);  % Input voltage waveform 

if(Vin < 0)         
    Vin = 0;          % get rid of negative half cycle 
end 

%% 

Vd = n*Vt*log(I1/Is + 1)/log(10);    % This is the voltage across the diode 

if((Vin - Vd - Vc)/Ll >= 0)     % Is the diode conducting when forward biased? 
    dy(1) = (Vin - Vd - Vc)/Ll;     % Sounds good, what is the current? 
else 
    dy(1) = 0;         % force current to 0 when reversed biased 
end 
dy(2) = (Vc - I2*Rf)/Lline;      % KCL for second loop 
dy(3) = (I1 - I2)/C;       % Voltage on cap 

dy = dy';          % ODE45 likes output to be in columns 

end 

% [t, y] = ode45('ThreeLamp',[0 .001],[0 0 0 ]); 

Answer 1

我最近有嘗試建模DCDC升壓轉換器的完全相同的問題。就像am304所說的那樣，一個僵硬的求解者可能是解決這個問題的方法。二極管開啓/關閉時的不連續性非常強烈，對於可變步長解算器來說非常難以提取。我發現一個固定步驟解算器對我的應用程序運行良好。

編輯

然而，隨着horchler，帶來了，沒有寬容收斂或其它數字安全網，所以你必須非常仔細地解釋你的輸出。使用非常小的步長和非常明智的輸出，當輸出具有預期的形狀時，往往會緩解這個問題。然而，當試圖解決一個僵硬的系統時，必須注意horchler的警告。我發現即使固定步驟方法失效，對解決方案的洞察力也值得付出努力。

編輯完

而且，你可能要檢查通過二極管的電流流動的方向爲好。我發現我會得到一個大的反向偏置電流流過二極管，這是不可能的！

我建立了一個電路模型here。這是一張圖片，這是正確的拓撲？ HTH！

編輯

好了，現在我懂電路，我也許可以用導數函數，ThreeLamp幫助。如果二極管反向偏置，則通過電感的電流不能流過二極管。因此，二極管導通/不導通時電流的變化很大，以便在切斷電感器的同時切斷通過二極管的電流。我認爲這個問題在電感電流計算的第25行左右。