Question

1.用于电路表示的数据结构

用于Kirchoff规则计算目的
如何区分不同类型的电子元件
如何“识别”他们之间的电线互连

2.如何实施基尔霍夫规则

如何获得电流和电压回路
如何存储和评估基尔霍夫方程式

[原始问题文本] 具体来说，该程序如何识别串联和并联的东西，以及它如何区分电池，电阻器，电容器，电感器等。

Answer 1

Java是一种面向对象的语言。开始考虑如何将系统建模为对象。

你已经有了一些候选对象：

电池
电阻
电容器
电感

这些将具有输入和输出节点。一个输出是下一个的输入。

晶体管怎么样？你将有多个输入。然后怎样呢？那些都是非线性的。你是如何建模的？

您将为每个人构建正确的行为并将它们连接在一起。

这里你会有一些瞬态强制功能。输入电流或电压波形。输出是每个节点的电流和电压与时间的关系。

这是电气工程师相当于有限元分析。

这些都是短暂的ODE，对吗？你打算怎么解决这些问题？数值积分？

Answer 2

同意duffymo的回答只是添加一些东西（我是C ++友好所以我坚持下去）

首先表示组件的一些数据

    struct pin
     {
     char name[];  // name id for pin ("C","B","E"...

     int part_ix,pin_ix;  // connected to patrs[part_ix].pins[pin_ix]

     double i,u;  // actual: current,voltage
     int direction; // in,out,bidirectional
     };

    struct part
     {
     char name[];  // name id for part ("resistor","diode",...
     pin pins[n];  // n pins of the part (resistor has 2 , transistor has 3, ...) 
     // here add all values you need for simulation like:
     double R,H21E,...
     // or even better do a matrix for it so when you multiply it by input currents and voltages
     // of every pin you get the correct currents and voltages
     double m[n][n+n];
     };

您也可以添加引脚连接列表而不是part_ix,pin_ix来节省一些处理时间。

电路
```
part parts[];
```
互连内部的简单动态组件列表
<强>环

您必须从电流方程的互连中提取闭合回路，并获得连接电流方程的电流回路的节点。这会引导你进入方程组。节点有更多的2连接和闭合电流环只是连接序列导致自身。看这里：
- https://stackoverflow.com/a/21884021/2521214
这是我的答案之一，其中部分代码找到闭环
<强>评价

可以使用高斯消除。有问题的是非线性元件，如二极管，晶体管......因此，您可能需要添加更多矩阵（接近更大程度的多项式），然后您需要乘以(0,1,2,3,...)驱动的所有电流和电压。我认为^ 3对于大多数组件来说已经足够了，不要忘记一些非线性组件也需要记住它们的状态（或最后的电流，电压......）。

有时候使用符号表达式代替矩阵方法更好，但为此你需要表达式评估引擎。我在CAD / CAM网格中自行调整几何尺寸时使用了这种方法。

如何实施基尔霍夫规则

2 个答案: