CN1399388A - 有效值阻抗模拟方法及装置和有效值阻抗模拟用程序 - Google Patents

Abstract

提供一种有效值阻抗模拟方法和装置，即使在外部电路开路和短路时，电流、电压也不会变得无限大，可进行在数值分析上出现不稳定性、物理装置受损可能性小。该装置具有：将测量出的电流瞬时值变换成有效值(I)的瞬时值/有效值变换部104，将测量出的电压瞬时值变换成有效值(V)的瞬时值/有效值变换部105，计算应输入电流源的电流有效值(H)的计算处理部106，将计算出的电流有效值(H)变换成瞬时值(h)、作为电流源输入的有效值/瞬时值变换部107。

Description

有效值阻抗模拟方法及装置 和有效值阻抗模拟用程序

技术领域

本发明涉及模拟通过有效值阻抗提供其特性的电气元件的有效值阻抗模拟方法及其装置、以及用于在计算机中实现的有效值阻抗模拟用程序。

背景技术

通常，在电路的过渡现象分析方法中，存在用有效值表示电路中流动的电流、电压的情况(参考文献1：H.W.Dommel和N.Sato，“快速瞬态稳定性解决方案”，IEEE Trans.，电源设备系统，PAS-91，1643(1972))。这是假定电路上的电流、电压是某一频率(额定频率)的交流时进行计算的。由于这种分析是利用计算机进行的，因此称为数字仿真。特别地，因为电流、电压用有效值表示，因此称为有效值数字仿真。包含进行这些分析的计算机装置的情况称为有效值数字仿真器。

在电路的电流、电压不能用一定频率的交流表示的情况下，不用有效值数字仿真方法，用下面的2种方法。

第1种方法是用电流、电压等瞬时值表示的数值电路分析(仿真)。作为以瞬时值为对象的电路分析的例子可举出EMPP(参考文献2：“电力系统的个人计算机仿真”，雨谷明弘编著，OHM9月号别册，1998年9月，aom社)。在这种分析方法中，流过电路的电流、电压不需要是恒定的交流电压，和有效值数字仿真相比，可进行更宽范围的电路网过渡现象分析。这种分析称为瞬时值数字仿真，包含装置的情况称为瞬时值数字仿真器。

第2种方法是物理地作成具有与分析对象的电路相同特性的模型等价电路网、由此解析过渡现象的方法。与数字仿真相对应，这称为模拟仿真。

在这种状况下，需要将用有效值阻抗表示的电气元件和瞬时值仿真组合起来进行过渡现象分析，也需要将用有效值阻抗表示的电气元件和物理作成的电路网(模拟仿真)组合起来进行电路网的过渡现象分析。

对于这种需要，在现有技术中，通过单纯的从动元件组合作成具有与目标有效值阻抗相等的有效值阻抗的电气元件，利用可从外部控制的电压源、电流源通过调整其大小进行对应。

例如，考虑频率为50HZ、有效值阻抗为10+10jΩ的电气元件在瞬时值仿真中表现的状况和作为用于和模拟仿真器连接的物理电路来实现。

作为现有的方法之一，考虑用图7所示的电阻601和电感(线圈)602的串联电路作为等价电路。在数字仿真器中，对于图7的LR元件，适用通常的模型化方法(例如参考文献2)。

但是，在该方法中，主要存在2个问题。

一个问题在于该电路的过渡现象特性。例如考虑包含图7电路的图8的电路。在图8中，701是有效值阻抗模拟装置，702是开关，703是外部电压源，704、705是地，706是连接点(节点)。

目前，打开开关702时，在图中的节点706的点上产生非常高的电压。这种特性最好不用于仅提供50Hz的复数阻抗的电路。在计算机上的数字仿真中使用该等价电路时，可能变成数值不稳定的原因。在作为物理电路实现的情况下，可能由于高电压造成电路故障等。

另一个问题是，尽管这是所需要的，但在有效值阻抗随时间变化时难以实现其变化。例如考虑模拟时刻t＜0时有效值阻抗为10+10jΩ、时刻t≥0时有效值阻抗为10-10jΩ的电路。这在时刻t＜0时用图7电路表示，在时刻t≥0时用图9的电路表示。

在图9中，801是电阻，802是电容。在计算机上的基于瞬时值的数值仿真中进行时，在时刻t＝0时，产生如何向电容802充电的电荷初始化问题。

作为物理电路实现这种表示方法时，需要准备2个实际的线圈和电容，例如需要准备图10那样的电路。

在图10中，901是电阻，902是电感(线圈)，903是电容，904是转换开关。图10的情况也需要首先给电容903充电，此时的充电量及其方法就会成为问题。有效值阻抗在多个时间序列中变化时，在物理电路中难以实现这种方式。

作为除此之外的现有方法，还有用电压源、电流源表示有效值阻抗的方法。

例如，在图11所示的电压源中，考虑以控制电压源的大小作为目的模拟有效值阻抗Z。在图11中，1001是电压源，1002是电压源指示值计算部件。

这里，省略了日本专利特开平11-252976号公报中记载的“电力系统高阶波实时仿真器“的高阶波部分，类似于交换电流电压的关系。在该特开平11-252976号公报的方法中，只以被测量的电压为基准决定电流相位，由测量出的电流有效值和提供的有效值阻抗计算电压有效值，如果将其变换成瞬时值并驱动电压源，则可实现具有预期有效值阻抗特性的电路。

将流过电路的电流i变换成有效值I。根据E＝IZ计算有效值电压E。

用E＝E0exp(jθ)表示时(E0是有效值振幅、θ是相位)，根据 $e=\sqrt{E0\cos (\mathrm{\ωt}+\mathrm{\θ})}$ 控制电压源(电压放大器)，能得到作为目标的有效值阻抗。

同样地，在图12所示的电流源中，通过控制电流源的大小可模拟作为目标的有效值阻抗Z。在图12中，1101是电流源，1102是电流源指示值计算部件。

将电路上施加的电压v变换成有效值V。根据H＝V/Z计算有效值电流H。

在用H＝H0exp(jθ)表示时(H0是有效值振幅、θ是相位)，根据 $h=\sqrt{H0\cos (\mathrm{\ωt}+\mathrm{\θ})}$ ，可得到作为目标的有效值阻抗。

但是，在使用图11、图12的电压源、电流源的方法中，由于外部电路而变得不稳定。

例如，在用电压源进行模拟的方法中，作为外部电路，例如包含有效值阻抗模拟装置1201、开关1202、外部电压源1203、地1204、1205和连接点(节点)1206的电路如图13所示提供时，在开关1202闭合时理论上流过无限大的电流。这在瞬时值数字仿真中使用这种方式时意味着出现数值不稳定，用作物理电路时意味着可能流过过电流并使机器损坏。

同样地，例如在用电流源模拟的方法中，作为外部电路，包含有效值阻抗模拟装置1301、开关1302、外部电流源1303、地1304、1305和连接点(节点)1306的电路如图14所示提供时，在开关1302打开时，理论上在节点1306处产生无限大的电压。这在基于瞬时值的数值仿真中使用这种方式时意味着出现数值不稳定，用做物理电路时意味着可能产生过电压并使机器损坏。

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种有效值阻抗的模拟方法和装置以及用于在计算机中实现的有效值阻抗模拟用程序，即使在外部电路开路、短路时，也不会出现电流、电压无限大的情况，在数值分析上出现不稳定、损坏物理装置的可能性小。

本发明的目的是提供一种有效值阻抗的模拟方法和装置以及用于在计算机中实现的有效值阻抗模拟用程序，即使在要模拟的有效值阻抗随时间变化时，也通过仅改变计算处理部件的计算式来对应，因此，不需要具有多个物理电路，也不需要进行用于转换连接的元件的初始化。

进一步，本发明的目的是提供一种有效值阻抗的模拟方法和装置以及用于在计算机中实现的有效值阻抗模拟用程序，通过附加模拟基本频率成分以外的阻抗的电路可对于大范围的频率进行电路模拟。

发明内容

本发明的方面1的有效值阻抗模拟方法，具有：将电阻和可从外部控制的电流源并联、测量流过该电阻和电流源的电流的步骤；将该被测电流变换成有效值的步骤；测量施加在所述电阻和所述电流源上的电压的步骤；将该被测电压变换成有效值的步骤；使用变换成该有效值的电流和电压中的至少一方来计算应输入上述电流源的电流有效值的步骤；将计算的电流有效值变换成瞬时值作为上述电流源输入的步骤。

本发明的方面2的有效值阻抗模拟方法，具有：将电阻和可从外部控制的电流源串联、测量流过该电阻和电压源的电流的步骤；将该被测电流变换成有效值的步骤；测量施加在所述电阻和所述电压源上的电压的步骤；将该被测电压变换成有效值的步骤；使用变换成该有效值的电流和电压中的至少一方来计算应输入上述电压源的电压有效值的步骤；将计算的电压有效值变换成瞬时值作为上述电压源输入的步骤。

本发明的方面3的有效值阻抗模拟方法，具有：变换步骤，电气元件在各时间截面上表现为电阻和与该电阻并列的电流源，在其时间截面和其以前的时间截面上，将在上述电气元件中流动的电流和施加在该电气元件的电压变换成有效值；计算步骤，由变换成该有效值的电流和电压中的至少一方计算下一个时间截面上的电流源有效值；将该计算的电流源有效值变换成瞬时值并在下一个时间截面上作为电流源输出的步骤。

本发明的方面4的有效值阻抗模拟方法，具有：变换步骤，电气元件在各时间截面上表现为电阻和与该电阻串联的电压源，在其时间截面和其以前的时间截面上，将在上述电气元件中流动的电流和施加在该电气元件的电压变换成有效值；计算步骤，由变换成该有效值的电流和电压中的至少一方计算下一个时间截面上的电压源有效值；将该计算的电压源有效值变换成瞬时值并在下一个时间截面上作为电压源输出的步骤。

本发明的方面5的有效值阻抗模拟方法，在权利要求1～4的任一项发明中，提供模拟作为分析对象的上述有效值基本频率成分以外的阻抗的步骤。

本发明的方面6的有效值阻抗模拟装置，具有：第1瞬时值/有效值变换装置，将电阻和可从外部控制的电流源并联连接，测量在该电阻和电流源中流动的电流，将该测量的电流瞬时值变换成有效值；第2瞬时值/有效值变换装置，测量施加在上述电阻和上述电流源上的电压，将该测量的电压瞬时值变换成有效值；第1计算处理装置，使用变换成该有效值的电流和电压中的至少一方计算应输入到上述电流源中的电流有效值；第1有效值/瞬时值变换装置，将该计算出的电流有效值变换成瞬时值，作为上述电流源的输入。

本发明的方面7的有效值阻抗模拟装置，具有：第3瞬时值/有效值变换装置，将电阻和可从外部控制的电压源串联连接，测量该电阻和在电压源中流动的电流，将该测量出的电流的瞬时值变换成有效值；第4瞬时值/有效值变换装置，测量施加在上述电阻和电压源上的电压，将该测量出的电压瞬时值变换成有效值；第2计算处理装置，使用变换成该有效值的电流和电压中的至少一方来计算应输入到上述电压源中的电压的有效值；第2有效值/瞬时值变换装置，将该计算出的电压的有效值变换成瞬时值，作为上述电压源的输入。

本发明的方面8的有效值阻抗模拟装置是，在权利要求6或7的发明中，附加模拟作为分析对象的上述有效值基本频率成分以外的阻抗的电路。

本发明的方面9的有效值阻抗模拟用程序，用于使以下装置在计算机中实现：第1变换装置，电气元件在各时间截面上表现为电阻和与该电阻并联的电流源，将在某个时间截面和其以前的时间截面上在上述电气元件中流动的电流和与该电气元件有关的电压变换成有效值；第1计算装置，由变换成该有效值的电流和电压中的至少一方计算下一个时间截面上上述电流源的有效值；第2变换装置，将该计算出的电流源的有效值变换成瞬时值并作为下一个时间截面上的电流源输出。

本发明的方面10的有效值阻抗模拟用程序，用于使以下装置在计算机中实现：第3变换装置，电气元件在各时间截面上表现为电阻和与该电阻并联的电压源，将在某个时间截面和其以前的时间截面上在上述电气元件中流动的电流和施加在该电气元件的电压变换成有效值；第2计算装置，由变换成该有效值的电流和电压中的至少一方计算下一个时间截面上上述电压源的有效值；第4变换装置，将该计算出的电压源的有效值变换成瞬时值并作为下一个时间截面上的电压源输出。

附图说明

图1是表示本发明实施例1的等价电路图和功能块图；

图2是表示本发明实施例2的等价电路图和功能块图；

图3是表示本发明实施例3的等价电路图和流程图；

图4是表示本发明实施例4的等价电路图和流程图；

图5是本发明实施例5的结构图；

图6是常用的瞬时值数字仿真整个处理的图；

图7是一例现有方法中使用的等价电路图；

图8是一例现有方法中成为问题的电路图；

图9是另一例现有方法中使用的等价电路图；

图10是另一例现有方法中使用的等价电路图；

图11是另一例现有方法中使用的等价电路图；

图12是另一例现有方法中使用的等价电路图；

图13是另一例现有方法中成为问题的电路图；

图14是另一例现有方法中成为问题的电路图。

具体实施方式

首先，对本发明的基本概念进行说明。

在本发明中，用有效值表现的电路表现为电阻和与其并联的电流源(图1)或者电阻和与其串联的电压源(图2)。在图1中，电流源输出的电流(h)由将与元件有关的电压(v)和流动的电流(i)变换成有效值(V，I)计算电流源的有效值(H)，通过将其变换成瞬时值(h)来提供。在图2中，电压源输出的电压(e)由将与元件有关的电压(v)和流动的电流(i)变换成有效值(V，I)计算电压源的有效值(E)，通过将其变换成瞬时值(e)来求出。

用物理电路来实现的例子是后述的实施例1、实施例2。

进一步，在各时间截面中将电气元件变换成电阻和与其并联的电流源的电路瞬时值数字仿真(参考文献2)的整个处理流程如图6。即，在步骤501中，进行初始化处理(n是用第n个时间截面t＝nΔT表示的值)，在步骤502中，求出各元件的时间截面上的等价电路(电阻值R，电流源hn)，在步骤503中，解电路网方程式，计算节点电压，在步骤504中，将n仅加1，在步骤505中，判断整个处理是否结束，如果处理没有结束，返回步骤502中重复同样的动作，如果处理结束，则终止一连串处理动作。其中提供有效值阻抗的电路用图3、图4的等价电路表示，模拟其特性。

用物理电路来实现的例子是后述的实施例3、实方施例4。

下面，根据附图说明该发明的各实施例。

实施例1

图1表示在本说明实施例1中使用的等价电路和功能块。

在本实施例中，例如频率为50Hz(基本频率)、有效值阻抗为Z(复数)的电路用图1所示的等价电路表示。

图中，101是电阻，102是电流源，103是电流源指示值计算部，104是作为第1瞬时值/有效值变换装置的瞬时值/有效值变换部，105是作为第2瞬时值/有效值变换装置的瞬时值/有效值变换部，106是作为第1计算处理装置的计算处理部，107是作为第1有效值/瞬时值变换装置的有效值/瞬时值变换部。

这里，等价电路中的电阻101的值R任意选择(0和无限大以外)。测量电路两端的电位差v和流过电路的电流i。分别通过瞬时值/有效值变换部104和105将它们变换成有效值并作为V、I。通过计算处理部106对该有效值V、I进行计算处理并确定电流源102的有效值H。例如可作成H＝(R-Z)(V/Z+I)/(2R)。有效值H通过有效值/瞬时值变换部107变换成瞬时值h，将其作为输入驱动电流源102时，图1电路的有效值阻抗为Z。

这样，在本实施例中，通过在电流源上并联连接电阻，即使在外部电路开路和短路时，电流、电压也不会变得无限大，可进行在数值分析上出现不稳定性、物理装置受损可能性小的有效值阻抗模拟。

即使要模拟的有效值阻抗随时间变化时，也能通过仅改变计算处理部的计算式来对应。因此，有效值阻抗模拟不需要具有多个物理电路，也不需要进行转换连接用元件的初始化。

实施例2

图2表示在本说明实施例2中使用的等价电路和功能块。

在本实施例中，频率为50Hz、有效值阻抗为Z的电路用图2所示的等价电路表示。

图中，201是电阻，202是电流源，203是电压源指示值计算部，204是作为第3瞬时值/有效值变换装置的瞬时值/有效值变换部，205是作为第4瞬时值/有效值变换装置的瞬时值/有效值变换部，206是作为第2计算处理装置的计算处理部，207是作为第2有效值/瞬时值变换装置的有效值/瞬时值变换部。

这里，等价电路中的电阻201的值R任意选择(0和无限大以外)。测量电路两端的电位差v和流过电路的电流i。分别通过瞬时值/有效值变换部204和205将它们变换成有效值并作为V、I。通过计算处理部206对该有效值V、I进行计算处理并确定电压源202的有效值E。例如可作成E＝(R-Z)(V+IZ)/(2R)。有效值E通过有效值/瞬时值变换部207变换成瞬时值e，将其作为输入驱动电压源202时，图2电路的有效值阻抗为Z。

这样，在本实施例中，通过在电压源上并联连接电阻，即使在外部电路开路和短路时，电流、电压也不会变得无限大，可进行在数值分析上出现不稳定性、物理装置受损可能性小的有效值阻抗模拟。

即使要模拟的有效值阻抗随时间变化时，也能通过仅改变计算处理部的计算式来对应。因此，有效值阻抗模拟不需要具有多个物理电路，也不需要进行转换连接用元件的初始化。

第3实施例

图3是在本发明实施例3中使用的等价电路和流程图。

在本实施例中，在电路过渡现象的瞬时值数字仿真(参考文献2)中，有效值阻抗Z在各时间截面中用图3所示的电阻301(电阻值R)和电流源302(瞬时值hn)并联的等价电路表示。以下，添加的符号(n)表示第n个时间截面t＝nΔT的值。

这里，等价电路中的电阻301的值R任意选择(0和无限大以外)。在每个时间截面中，电路两端的电位差vn通过解释前面时刻的电路网方程式的处理(图6的步骤503)求出。由其和R、hn的值计算流过电路的电流in(步骤303)。通过变换处理(步骤304：第1变换装置)这些量和以前时间截面中的量(vn-1，vn-2，……，in-1，in-2，……)变换成有效值Vn、In。通过适当的计算处理(步骤305：第1计算装置)由有效值Vn、In计算下一时刻的电流源有效值Hn+1。例如可作成Hn+1＝(R-Z)(Vn/Z+In)/(2R)。通过有效值/瞬时值变换处理(步骤306：第2变换装置)将有效值Hn+1变换成瞬时值hn+1，并将仿真推进到在时刻t＝(n+1)ΔT的电流源302(瞬时值hn+1)。由此，图3电路的有效值阻抗为Z。

由此，在本实施例中，通过在电流源上并联连接电阻，即使外部电路开路和短路时，电流、电压也不变得无限大，可进行在数值分析上出现不稳定性、物理装置受损可能性小的有效值阻抗模拟。

即使要模拟的有效值阻抗随时间变化时，也能通过仅改变计算处理部的计算式来对应。因此，有效值阻抗模拟不需要具有多个物理电路，也不需要进行转换连接用元件的初始化。

实施例4

图4是在本发明实施例4中使用的等价电路和流程图。

在本实施例中，在电路过渡现象的瞬时值数字仿真(参考文献2)中，有效值阻抗Z在各时间截面中用图4所示的电阻401(电阻值R)和电压源402(瞬时值en)串联的等价电路表示。以下，添加的符号(n)表示第n个时间截面t＝nΔT的值。

这里，等价电路中的电阻401的值R任意选择(0和无限大以外)。在每个时间截面中，电路两端的电位差vn通过解释前面时刻的电路网方程式的处理(图6的步骤503)求出。由其和R、en的值计算流过电路的电流in(步骤403)。通过变换处理(步骤404：第3变换装置)将这些量和以前时间截面中的量(vn-1，vn-2，……，in-1，in-2，……)变换成有效值Vn、In。通过适当的计算处理(步骤405：第2计算装置)由有效值Vn、In计算下一时刻的电压源有效值En+1。例如可作成En+1＝(R-Z)(Vn+InZ)/(2R)。通过有效值/瞬时值变换处理(步骤406：第4变换装置)将有效值En+1变换成瞬时值en+1，并将仿真推进到在时刻t＝(n+1)ΔT的电压源402(瞬时值en+1)。由此，图4电路的有效值阻抗为Z。

由此，在本实施例中，通过在电压源上并联连接电阻，即使外部电路开路和短路时，电流、电压也不变得无限大，可进行在数值分析上出现不稳定性、物理装置受损可能性小的有效值阻抗模拟。

即使要模拟的有效值阻抗随时间变化时，也能通过仅改变计算处理部的计算式来对应。因此，有效值阻抗模拟不需要具有多个物理电路，也不需要进行转换连接用元件的初始化。

实施例5

图5示出了本发明实施例5的结构图。

图中，1401是有效值阻抗模拟装置，1402是表示其他频率范围的阻抗特性的电路。

在本实施例中，除了上述实施例1或2中实现的有效值阻抗模拟装置1401以外，还附加表示将有效值作为分析对象的频率以外范围的阻抗特性的电路1402。

由此，能对应比较大的频率范围实现阻抗模拟装置。当然，这对于上述实施例3、4的情况也同样适用。

这样，在本实施例中，通过附加模拟基本频率成分以外的阻抗的电路，能对大范围的频率进行电路模拟。

此外，在上述各实施例中，对使用变换成有效值的电流(I)和电压(V)两方来计算应输入电流源的电流有效值(H)的情况进行说明，但即使用变换成有效值的电流(I)和电压(V)中的一方来计算应输入电流源的电流有效值(H)，也能得到同样效果。

发明效果

如上所述，根据方面1的发明，具有：将电阻和可从外部控制的电流源并联，测量在该电阻和电流源中流动的电流的步骤；将该测量出的电流变换成有效值的步骤；测量施加在上述电阻和上述电流源上的电压的步骤；将该测量出的电压变换成有效值的步骤；使用变换成该有效值的电流和电压中至少一方来计算应输入到上述电流源中的电流有效值的步骤；将该计算出的电流有效值变换成瞬时值作为上述电流源输入的步骤，因此，即使在外部电路开路和短路时，电流、电压也不会变得无限大，也能实现在数值分析上出现不稳定性、物理装置受损可能性小的有效值阻抗模拟方法，并且，即使要模拟的有效值阻抗随时间变化时，也能通过仅改变计算处理步骤的计算式来对应，因此，具有能实现不需要具有多个物理电路、也不需要对转换连接用元件进行初始化的有效值阻抗模拟方法这样的效果。

根据方面2的发明，具有：将电阻和可从外部控制的电压源串联，测量在该电阻和电压源中流动的电流的步骤；将该测量出的电流变换成有效值的步骤；测量施加在上述电阻和上述电压源上的电压的步骤；将该测量出的电压变换成有效值的步骤；使用变换成该有效值的电流和电压中至少一方来计算应输入到上述电压源中的电压有效值的步骤；将该计算出的电压有效值变换成瞬时值作为上述电压源输入的步骤，因此，即使在外部电路开路和短路时，电流、电压也不会变得无限大，也能实现在数值分析上出现不稳定性、物理装置受损可能性小的有效值阻抗模拟方法，并且，即使要模拟的有效值阻抗随时间变化时，也能通过仅改变计算处理步骤的计算式来对应，因此，具有能实现不需要具有多个物理电路、也不需要对转换连接用元件进行初始化的有效值阻抗模拟方法这样的效果。

根据方面3的发明，具有：变换步骤，电气元件在各时间截面上表现为电阻和与该电阻并联的电流源，将在某个时间截面和其之前的时间截面上在上述电气元件中流动的电流和涉及该电气元件的电压变换成有效值；计算步骤，由变换成该有效值的电流和电压中的至少一方计算下一个时间截面上的上述电流源有效值的步骤；将该计算出的电流源有效值变换成瞬时值并在下一个时间截面上作为电流源输出的步骤，模拟具有有效值阻抗的电气元件，因此，即使在外部电路开路和短路时，电流、电压也不会变得无限大，也能实现在数值分析上出现不稳定性、物理装置受损可能性小的有效值阻抗模拟方法，并且，即使要模拟的有效值阻抗随时间变化时，也能通过仅改变计算处理步骤的计算式来对应，因此，具有能实现不需要具有多个物理电路、也不需要对转换连接用元件进行初始化的有效值阻抗模拟方法这样的效果。

根据方面4的发明，具有：变换步骤，电气元件在各时间截面上表现为电阻和与该电阻串联的电压源，将在某个时间截面和其之前的时间截面上在上述电气元件中流动的电流和涉及该电气元件的电压变换成有效值；计算步骤，由变换成该有效值的电流和电压中的至少一方计算下一个时间截面上的上述电压源有效值的步骤；将该计算出的电压源有效值变换成瞬时值并在下一个时间截面上作为电压源输出的步骤，模拟具有有效值阻抗的电气元件，因此，即使在外部电路开路和短路时，电流、电压也不会变得无限大，也能实现在数值分析上出现不稳定性、物理装置受损可能性小的有效值阻抗模拟方法，并且，即使要模拟的有效值阻抗随时间变化时，也能通过仅改变计算处理步骤的计算式来对应，因此，具有能实现不需要具有多个物理电路、也不需要对转换连接用元件进行初始化的有效值阻抗模拟方法这样的效果。

根据方面5的发明，附加模拟作为分析对象的上述有效值的基本频率成分以外的阻抗的步骤，因此，具有能实现与比较大的频率范围相对应的阻抗模拟方法的效果。

根据方面6的发明，具有：第1瞬时值/有效值变换装置，电阻和可从外部控制的电流源并联，测量在该电阻和电流源中流动的电流，将该测量出的电流瞬时值变换成有效值；第2瞬时值/有效值变换装置，测量施加在上述电阻和上述电流源上的电压，将该测量的电压瞬时值变换成有效值；第1计算处理装置，使用变换成该有效值的电流和电压中的至少一方来计算应输入到上述电流源中的电流有效值；第1有效值/瞬时值变换装置，将该计算出的电流有效值变换成瞬时值，作为上述电流源的输入，因此，即使在外部电路开路和短路时，电流、电压也不会变得无限大，也能实现在数值分析上出现不稳定性、物理装置受损可能性小的有效值阻抗模拟方法，并且，即使要模拟的有效值阻抗随时间变化时，也能通过仅改变计算处理步骤的计算式来对应，因此，具有能实现不需要具有多个物理电路、也不需要对转换连接用元件进行初始化的有效值阻抗模拟装置这样的效果。

根据方面7的发明，具有：第3瞬时值/有效值变换装置，将电阻和可从外部控制的电压源串联连接，测量该电阻和在电压源中流动的电流，将该测量出的电流的瞬时值变换成有效值；第4瞬时值/有效值变换装置，测量施加在上述电阻和电压源上的电压，将该测量出的电压瞬时值变换成有效值；第2计算处理装置，使用变换成该有效值的电流和电压中的至少一方来计算应输入到上述电压源中的电压的有效值；第2有效值/瞬时值变换装置，将该计算出的电压的有效值变换成瞬时值，作为上述电压源的输入，因此，即使在外部电路开路和短路时，电流、电压也不会变得无限大，也能实现在数值分析上出现不稳定性、物理装置受损可能性小的有效值阻抗模拟方法，并且，即使要模拟的有效值阻抗随时间变化时，也能通过仅改变计算处理步骤的计算式来对应，因此，具有能实现不需要具有多个物理电路、也不需要对转换连接用元件进行初始化的有效值阻抗模拟装置这样的效果。

根据方面8的发明，附加模拟作为分析对象的上述有效值基本频率成分以外的阻抗的电路，因此，具有能实现与比较大的频率范围心电图的阻抗模拟装置的效果。

根据方面9的发明，有效值阻抗模拟用程序，用于使以下装置在计算机中实现：第1变换装置，电气元件在各时间截面上表现为电阻和与该电阻并联的电流源，将在某个时间截面和其以前的时间截面上在上述电气元件中流动的电流和与该电气元件有关的电压变换成有效值；第1计算装置，由变换成该有效值的电流和电压中的至少一方计算下一个时间截面上上述电流源的有效值；第2变换装置，将该计算出的电流源的有效值变换成瞬时值并作为下一个时间截面上的电流源输出，用所述程序模拟具有有效值阻抗的电气元件，因此，即使在外部电路开路和短路时，电流、电压也不会变得无限大，也能实现在数值分析上出现不稳定性、物理装置受损可能性小的有效值阻抗模拟方法，并且，即使要模拟的有效值阻抗随时间变化时，也能通过仅改变计算处理步骤的计算式来对应，因此，具有能实现不需要具有多个物理电路、也不需要对转换连接用元件进行初始化的有效值阻抗模拟用程序这样的效果。

根据方面10的发明，有效值阻抗模拟用程序，用于使以下装置在计算机中实现：第3变换装置，电气元件在各时间截面上表现为电阻和与该电阻并联的电压源，将在某个时间截面和其以前的时间截面上在上述电气元件中流动的电流和与该电气元件有关的电压变换成有效值；第2计算装置，由变换成该有效值的电流和电压中的至少一方计算下一个时间截面上上述电压源的有效值；第4变换装置，将该计算出的电压源的有效值变换成瞬时值并作为下一个时间截面上的电压源输出，用上述程序模拟具有有效值阻抗的电气元件，因此，即使在外部电路开路和短路时，电流、电压也不会变得无限大，也能实现在数值分析上出现不稳定性、物理装置受损可能性小的有效值阻抗模拟方法，并且，即使要模拟的有效值阻抗随时间变化时，也能通过仅改变计算处理步骤的计算式来对应，因此，具有能实现不需要具有多个物理电路、也不需要对转换连接用元件进行初始化的有效值阻抗模拟用程序这样的效果。

Claims (10)

1.一种有效值阻抗模拟方法，其特征在于具有：

将电阻和可从外部控制的电流源并联，测量在该电阻和电流源中流动的电流的步骤；

将该测量出的电流变换成有效值的步骤；

测量施加在上述电阻和上述电流源上的电压的步骤；

将该测量出的电压变换成有效值的步骤；

使用变换成该有效值的电流和电压中至少一方来计算应输入到上述电流源中的电流有效值的步骤；以及

将该计算出的电流有效值变换成瞬时值作为上述电流源输入的步骤。

2.一种有效值阻抗模拟方法，其特征在于具有：

将电阻和可从外部控制的电压源串联，测量在该电阻和电压源中流动的电流的步骤；

将该测量出的电流变换成有效值的步骤；

测量施加在上述电阻和上述电压源上的电压的步骤；

将该测量出的电压变换成有效值的步骤；

使用变换成该有效值的电流和电压中至少一方来计算应输入到上述电压源中的电压有效值的步骤；以及

将该计算出的电压有效值变换成瞬时值作为上述电压源输入的步骤。

3.一种有效值阻抗模拟方法，其特征在于具有：

变换步骤，电气元件在各时间截面上表现为电阻和与该电阻并联的电流源，将在某个时间截面和其之前的时间截面上在上述电气元件中流动的电流和施加在该电气元件的电压变换成有效值；

计算步骤，由变换成该有效值的电流和电压中的至少一方计算下一个时间截面上的上述电流源有效值的步骤；以及

将该计算出的电流源有效值变换成瞬时值并在下一个时间截面上作为电流源输出的步骤；

4.一种有效值阻抗模拟方法，其特征在于具有：

变换步骤，电气元件在各时间截面上表现为电阻和与该电阻串联的电压源，将在某个时间截面和其之前的时间截面上在上述电气元件中流动的电流和施加在该电气元件的电压变换成有效值；

计算步骤，由变换成该有效值的电流和电压中的至少一方计算下一个时间截面上的上述电压源有效值；以及

将该计算出的电压源有效值变换成瞬时值并在下一个时间截面上作为电压源输出的步骤；

5.根据权利要求1-4中任一项所述的有效值阻抗模拟方法，其特征在于，附加模拟作为分析对象的上述有效值的基本频率成分以外的阻抗的步骤。

6.一种有效值阻抗模拟装置，其特征在于具有：

第1瞬时值/有效值变换装置，电阻和可从外部控制的电流源并联，测量在该电阻和电流源中流动的电流，将该测量出的电流瞬时值变换成有效值；

第2瞬时值/有效值变换装置，测量施加在上述电阻和上述电流源上的电压，将该测量的电压瞬时值变换成有效值；

第1计算处理装置，使用变换成该有效值的电流和电压中的至少一方来计算应输入到上述电流源中的电流有效值；以及

第1有效值/瞬时值变换装置，将该计算出的电流有效值变换成瞬时值，作为上述电流源的输入。

7.一种有效值阻抗模拟装置，其特征在于具有：

第3瞬时值/有效值变换装置，将电阻和可从外部控制的电压源串联连接，测量该电阻和在电压源中流动的电流，将该测量出的电流的瞬时值变换成有效值；

第4瞬时值/有效值变换装置，测量施加在上述电阻和电压源上的电压，将该测量出的电压瞬时值变换成有效值；

第2计算处理装置，使用变换成该有效值的电流和电压中的至少一方来计算应输入到上述电压源中的电压的有效值；以及

第2有效值/瞬时值变换装置，将该计算出的电压的有效值变换成瞬时值，作为上述电压源的输入。

8.根据权利要求6或7所述的有效值阻抗模拟装置，其特征在于，还附加有模拟作为分析对象的上述有效值基本频率成分以外的阻抗的电路。

9.一种有效值阻抗模拟用程序，用于使以下装置在计算机中实现：

第1变换装置，电气元件在各时间截面上表现为电阻和与该电阻并联的电流源，将在某个时间截面和其以前的时间截面上在上述电气元件中流动的电流和与该电气元件有关的电压变换成有效值；

第1计算装置，由变换成该有效值的电流和电压中的至少一方计算下一个时间截面上上述电流源的有效值；以及

第2变换装置，将该计算出的电流源的有效值变换成瞬时值并作为下一个时间截面上的电流源输出。

10.一种有效值阻抗模拟用程序，用于使以下装置在计算机中实现：

第3变换装置，电气元件在各时间截面上表现为电阻和与该电阻并联的电压源，将在某个时间截面和其以前的时间截面上在上述电气元件中流动的电流和施加在该电气元件的电压变换成有效值；

第2计算装置，由变换成该有效值的电流和电压中的至少一方计算下一个时间截面上上述电压源的有效值；以及

第4变换装置，将该计算出的电压源的有效值变换成瞬时值并作为下一个时间截面上的电压源输出。

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