3、狀態(tài)機(jī)建模工具使用示例

3.1. 使用狀態(tài)機(jī)建立電阻模型

第一步****添加電阻端口

假設(shè)電阻阻值為r_normal，首先打開狀態(tài)機(jī)建模工具，添加電阻端口，電阻端口包含貫通變量電流和跨接變量電壓，使用分支型端口。

第二步****添加變量

添加電阻阻值r_normal為外部靜態(tài)變量

添加電流變量ipn

添加電壓變量vpn

第三步****添加狀態(tài)圖

電阻在整過過程中沒有狀態(tài)變化，雙擊變量vpn，設(shè)置如下

設(shè)置完成后，保存模型，搭建一個(gè)簡單的電路測試電阻模型是否正確。

3.2. 使用狀態(tài)機(jī)創(chuàng)建可變電阻

可變電阻的電阻值由外部管腳r_var控制。

首先建立symbol端子如下，設(shè)置p和n為electrical量

其中r_var是可變電阻的控制端。變量類型為

添加電阻的電壓變量vpn（依次點(diǎn)擊左側(cè)across圖標(biāo)、p端口、n端口）和電流變量ipn（依次點(diǎn)擊左側(cè)through圖標(biāo)、p端口、n端口）

保存模型，搭建簡單電路進(jìn)行驗(yàn)證。

3.3. 創(chuàng)建基于公式的模型

如下公式是壓控電機(jī)中的一部分算法，三相正弦交流電壓幅值由控制電壓U_control，增益gain。偏置U_offset控制。頻率由f控制。

U_amp=U_control*gain+U_offset

U_a=U_ampsin(2pift)

U_b=U_ampsin(2pift+ 2*pi/3)

U_c=U_ampsin(2pift -2*pi/3)

建模時(shí)分兩個(gè)狀態(tài)機(jī)進(jìn)行創(chuàng)建，vfconst和uf2abc。vfconst實(shí)現(xiàn)第一個(gè)公式，uf2abc實(shí)現(xiàn)后三個(gè)公式。

3.3.1. vfconst

建立symbol端子如下圖，u_offset和f是輸入，uout和fout是輸出，單位都是 nunit。

創(chuàng)建模型靜態(tài)變量gain

建立兩個(gè)狀態(tài)圖S1和S2，狀態(tài)關(guān)系為如果頻率小于等于0時(shí)，進(jìn)入state2，如果頻率大于0時(shí)進(jìn)入state1。、

鼠標(biāo)雙擊state1和state2設(shè)置兩個(gè)輸出變量的公式，保存模型。

3.3.2. uf2abc建模

建立輸入輸出管腳，輸入管腳u，f，輸出管腳 ua，ub，uc。單位都是no unit。

創(chuàng)建兩個(gè)ststic 變量，pi和samolerate，pi即3.141593，samplerate用來控制模型的最大采樣間隔時(shí)間。創(chuàng)建一個(gè)state變量，配合下文的clk模塊正常運(yùn)行。

建立兩個(gè)狀態(tài)圖S1和S2，狀態(tài)關(guān)系為如果頻率小于等于0時(shí)，進(jìn)入state2，如果頻率大于0時(shí)進(jìn)入state1。

鼠標(biāo)雙擊state1和state2設(shè)置兩個(gè)輸出變量的公式

添加一個(gè)時(shí)鐘源clk1，時(shí)鐘源的周期為samplerate，每個(gè)周期內(nèi)做的事為給intst變量賦值為1，這樣處理的意義是：保證saber仿真器在計(jì)算ua，ub，uc的值在一個(gè)1/f周期內(nèi)有足夠的采樣點(diǎn)。因?yàn)?a target="_blank">仿真器的步長會變，如果f變大的話，可能導(dǎo)致一個(gè)1/f周期內(nèi)采樣點(diǎn)不夠，導(dǎo)致波形失真。samplerate可以依據(jù)1/20*fmax來考慮。

模型創(chuàng)建好后可以搭建一個(gè)簡單電路進(jìn)行驗(yàn)證。

3.4. 創(chuàng)建IGBT信號驅(qū)動(dòng)模型

IGBT驅(qū)動(dòng)器模型可將邏輯數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出以驅(qū)動(dòng)IGBT模型工作。

輸入為數(shù)字邏輯信號digital_in，輸出是模型信號analog_out，參考ref，高電平輸出電壓為vgon，低電平輸出電壓為vgoff，電平切換時(shí)間transition_time。

創(chuàng)建模型端口，digital_in輸入，邏輯信號。analog_out和ref輸出，電信號。

創(chuàng)建全局變量vgon，vgoff和transition_time

設(shè)置analog_out的電壓輸出變量vg。

創(chuàng)建兩個(gè)state，分別命名為up和down。up狀態(tài)下設(shè)置vg=vgon，down狀態(tài)下設(shè)置vg=vgoff。digital_in=0時(shí)切換到down模式，等于1時(shí)，切換到up。

使用event_on函數(shù)判斷digital_in的狀態(tài)變化，使用digital_in == '0'或digital_in == '1‘判斷邏輯電平是高還是低。

mast語言中，高電平使用’1’表示，低電平使用’0’表示。

狀態(tài)切換時(shí)間設(shè)置為transition_time

設(shè)置完成后保存模型，建立驗(yàn)證電路測試模型。