如何解決Saber中收斂性問題

網友的問題如下: domono老師,saber仿真中遇到最多,最復雜的一個問題---

不收斂.這是對我們初學者最大的困難.今天又遇到,做DC分析出現如下錯誤: *** ERROR "ALG_SINGULAR_JACOBIAN" *** Singular Jacobian matrix. Some possible causes for a singular Jacobian matrix: - Model operating outside of its intended region of operation. - Node/subsystem with no connection to the reference (floating). - Current loops (voltage sources/inductors in parallel). - Missing equation and/or missing variable reference.

出現不收斂是不是由于接地、接口的問題產生的?還是其它原因?能否具體講解一下嗎?謝謝! 其實錯誤信息里面就含有可能引起不收斂的原因,下面來逐條看看. - Model operating outside of its intended region of operation 模型運行越界,即運算出的結果使得模型超出了它正常的運行范圍,對于仿真器來說就是某個或者某一些節(jié)點、變量的運算結果在某一個時刻(通常也就是仿真中斷的時刻)出現了奇異點,這些點和原來的計算結果出現了非常大的變化(通常是10的n次方的數量級),導致仿真器無法得到一個在誤差允許范圍內的系統(tǒng)解,所以就不收斂了. - Node/subsystem with no connection to the reference (floating).

節(jié)點或者子系統(tǒng)缺少參考點. 這條意思非常明顯,在目標系統(tǒng)中的某個節(jié)點處于懸空狀態(tài),仿真器無法得到該節(jié)點的正確解.這種情況下要仔細查找系統(tǒng),看看有沒有這種情況出現.如果有,需要為該節(jié)點添加一個上拉或者下拉偏置.

Current loops (voltage sources/inductors in parallel). 系統(tǒng)中出現了電流環(huán)路.電流源只能并聯不能串聯,如果一個環(huán)路中出現了兩個以上的電流源,仿真器也無法得到正常的解,將會出現不收斂.有意思的是上面還括弧中還列舉了另外一種情況,就是電壓源和電感直接并聯.這種情況下,DC分析是沒法收斂的,因為電感的阻抗在DC分析時被視為0,而電壓源與它直接并聯,此時就會造成電感電流無窮大,引起DC分析不收斂. - Missing equation and/or missing variable reference. 確實系統(tǒng)方程或者缺少系統(tǒng)變量參考.這種情況在自己寫MAST語言建模的時候容易出現(Saber自帶的模型都是經過驗證的,不會出現這種情況),主要是指在自建的模型中,定義的系統(tǒng)變量沒有相關的系統(tǒng)方程,造成仿真器無法計算該系統(tǒng)變量,導致仿真不收斂.

在提示的這四種情況中,第四種主要和自建模型有關,如果沒有自己寫的MAST程序,就不必考慮.第二和第三種容易在DC分析或者TR分析一開始就出現不收斂的情況,診斷起來也相對容易.第一種可能出現在TR分析的任何時刻,這種情況在仿真結果中會有所體現,打開仿真結果文件,仔細查看各個節(jié)點的變量波形,能找到波形仿真突變的節(jié)點變量.此時就需要研究與該變量相關的模型,通過調整系統(tǒng)結構或者模型參數來避免這種收斂性問題.