基于小波插值的时间域非线性电路模型减阶新算法

本文探讨了一种新颖的模型降阶方法，旨在提高强非线性电路在时域内的精确建模和分析能力。标题"Wavelet-Collocation-Based Trajectory Piecewise-Linear Algorithm for Time-Domain Model-Order Reduction of Nonlinear Circuits"揭示了研究的核心，即利用小波插值（wavelet collocation）与轨迹分段线性化技术相结合，解决传统频率域模型降阶（model-order reduction, MOR）在处理非线性系统时域行为时存在的准确性问题。 传统的方法依赖于频率域的线性系统MOR技术，这可能导致在时域内生成的简化模型精度受限。为了克服这个挑战，作者提出了一个时间域内的小波插值与轨迹分段线性化结合的算法。这种方法的主要优势在于能够在保持高精度的同时，有效地捕捉和模拟非线性电路的瞬态特性，这些特性在频率域的线性化方法中往往难以准确地体现。 小波插值作为一种多尺度分析工具，能够精细地捕捉信号的局部特征，这对于时域中的非线性动态至关重要。而轨迹分段线性化则将复杂的非线性系统转化为一系列易于处理的线性子系统，通过这种方式，可以在保证模型简洁性的同时，保留系统的动态响应特性。 与传统的频率域非线性MOR方法相比，这种时间域的波形匹配方法具有以下特点： 1. 更高的准确性：由于小波插值的特性，能够在时域内提供更精确的瞬态响应模拟，这对于理解和预测电路在实际工作条件下的行为非常重要。 2. 更好的控制性：通过波形匹配，可以直接针对时域响应进行控制，从而更好地调整模型复杂度和精度之间的平衡。 3. 适用性强：不受限于线性系统，适用于广泛的强非线性电路，包括但不限于开关电源、电力电子设备等，这些系统在快速变化的工作条件下表现出复杂的动态行为。 4. 灵活性：时间域的处理方式使得方法更加灵活，可以适应不同频率范围和时间尺度的变化，对于动态性能敏感的设计尤其有利。 总结来说，这篇论文介绍了一种创新的策略，将小波分析与轨迹分段线性化技术整合到时域模型降阶中，为处理非线性电路提供了更高效且精确的解决方案。这对于优化电路设计、加快仿真速度以及提高工程实践中的分析能力具有重要意义。