实施方案
[0013] 下面结合附图对本发明优选实施例作详细说明。
[0014] 本发明的理论出发点是忆容器电荷电压特性的一般表达式:
[0015]
[0016] 其中qC(t)和vC(t)为忆容器的电荷量和加在其两端的电压,CM(x,vC,t)是忆容器的忆容值,x是系统的无量纲状态变量,CM(x,vC,t)的大小取决于x。定义:
[0017] CM(x,vC,t)=x
[0018] 其中:
[0019]
[0020] C1和C2分别是忆容器的忆容值下限、上限饱和度,VT是阈值电压,α与β是常数,θ表示阶跃函数。
[0021] 如图1所示,实现忆容器特性的Simulink模型,包括1个输入信号源模块、8个常数模块、2个加法模块、3个减法模块、4个乘法模块、2个绝对值模块、2个增益模块、2个开关模块以及1个积分模块。
[0022] 输入信号源模块vC(t)和常数模块1分别与加法模块1的两个输入端相连,输入信号源vC(t)模块和常数模块2分别与减法模块1的正号和负号输入端相连,加法模块1的输出端和减法模块1的输出端分别与绝对值模块1和绝对值模块2的输入端相连,绝对值模块1的输出端与减法模块2的正号输入端相连,绝对值模块2的输出端与减法模块2的负号输入端相连。减法模块2的输出端的电压为u1(t):
[0023] u1(t)=|vC+VT|‑|vC‑VT|
[0024] 常数模块3与减法模块3的正号输入端相连,常数模块4与减法模块的负号输入端相连,减法模块3的输出端与增益模块2的输入端相连;增益模块2的输出端与减法模块2的输出端分别与乘法模块1的两个输入端相连,输入信号源模块vC(t)与增益模块1的输入端相连;乘法模块1的输出端和增益模块1的输出端分别与加法模块2的两个输入端相连。加法模块2的输出端电压u2(t):
[0025] u2(t)=(βvC+0.5(α‑β)u1(t))=(βvC+0.5(α‑β)[|vC+VT|‑|vC‑VT|])[0026] 常数模块5和常数模块6分别与开关模块1的上、下输入端口相连,常数模块7和常数模块8分别与开关模块2的上、下输入端相连,开关模块1与开关模块2的中间输入端都与积分模块的输出端相连,开关模块1与开关模块2的输出端分别与乘法模块2的两个输入端相连。积分模块的输出为系统变量x,乘法模块2的输出为θ(x‑C1)×θ(C2‑x)。
[0027] 加法模块2的输出端和乘法模块2的输出端分别与乘法模块3的两个输入端相连。乘法模块3的输出端与积分模块的输入端相连。乘法模块3的输出端和积分模块的输出端分别为 和x:
[0028]
[0029]
[0030] 另外,积分模块的输出端和输入信号源模块vC(t)分别与乘法模块4的两个输入端相连,乘法模块4的输出端是忆容器的电荷量。乘法模块4的输出端qC(t)等效值如下:
[0031]
[0032] 本领域的普通技术人员应当认识到,以上实施例仅是用来验证本发明,而并非作为对本发明的限定,只要是在本发明的范围内,对以上实施例的变化、变形都将落在本发明的保护范围内。