Матрица усреднения необратима при усреднении пространства состояний

Как это может работать? Я нигде не вижу, но это должен быть преобразователь постоянного тока? Пути постоянного тока к Vo1 и Vo2 нет, среднее значение всегда будет равно нулю. Вы уверены, что Cf1 и Cf2 находятся в правильном месте? Переход на конфигурацию на странице 2 невозможен, это приведет к бесконечному току, так как на петле Vin - Cf1 - C1 нет резистивных или индуктивных нагрузок. Также на Вин — Cf1 — цикл C1. Дело не в КПД, пересмотреть структуру преобразователя, он не может работать, немудрено, что не решаемый.

S1a и S2b обходят катушку индуктивности, выводя ее из цепи. Если Sn чередуется с {S1b, S2a}, тогда у вас есть эффект накачки заряда.

VO1 = VO2 больше, чем Vin/2, при использовании L1 в качестве катушки индуктивности в режиме переключения.

Если только S1b или S2a переключаются с Sn, то только V01 или V02 будут больше, чем Vin.

S1a и S2b являются избыточными и могут привести к тому, что схема не будет работать.

Я собираюсь просто предположить, что это «математическая проблема», а не инженерная проблема. Как уже упоминали @Sparky256 и @Dorian, топология схемы сомнительна и непрактична.

Я думаю, что основной причиной необратимости матрицы являются соответственно плавающие CF1 and CF2конденсаторы state 2 and 3. Чтобы избежать этого, я считал паразитным CF1 and CF2. Паразит конденсатора можно смоделировать как последовательное сопротивление, катушку индуктивности и параллельное сопротивление, как показано ниже, что взято из [ 1 ].

Я пренебрег ESR и ESL и принял во внимание только EPRплавающие конденсаторы ( CF1 and CF2только). Я повторно получил A1, A2 and A3и рассчитал Aavg, используя следующий код Matlab, где rp1 and rp2они соответствуют cf1 and cf2соответственно.

syms c1 c2 cf1 cf2 r1 r2 rp1 rp2 l d1 d2 
A1=[0 0 0 0 0; 0 -1/(r1*(c1+cf1)) 0 1/(rp1*(c1+cf1)) 0; 0 0 -1/(r2*(c2+cf2)) 0 1/(rp2*(c2+cf2)); 0 1/(r1*(c1+cf1)) 0 -1/(rp1*(c1+cf1)) 0; 0 0 1/(r2*(c2+cf2)) 0 -1/(rp2*(c2+cf2))];
A2=[0 -1/l 0 1/l 0; 1/c1 -1/(r1*(c1)) 0 0 0; 0 0 -1/(r2*(c2)) 0 0; -1/cf1 0 0 0 0; 0 0 0 0 -1/(rp2*c2)];
A3=[0 0 -1/l 0 1/l; 0 -1/(r1*(c1)) 0 0 0; 1/c2 0 -1/(r2*(c2+cf2)) 0 0; 0 0 0 -1/(rp1*c1) 0; -1/cf2 0 0 0 0];
Aavg=d1*A1+d2*A2+(1-d1-d2)*A3;

Эти результаты следующие Aavg,

/                            d2                                               d2                       \
|       0,                 - --,                       #5,                    --,             -#5      |
|                             l                                                l                       |
|                                                                                                      |
|       d2       d1 + d2 - 1          d2                                                               |
|       --,      ----------- - #4 - -----,              0,                    #2,              0       |
|       c1          c1 r1           c1 r1                                                              |
|                                                                                                      |
|   d1 + d2 - 1                             d1 + d2 - 1      d2                                        |
| - -----------,             0,            ------------- - ----- - #3,         0,              #1      |
|        c2                                r2 (c2 + cf2)   c2 r2                                       |
|                                                                                                      |
|        d2                                                            d1 + d2 - 1                     |
|     - ---,                #4,                         0,             ----------- - #2,       0       |
|       cf1                                                               c1 rp1                       |
|                                                                                                      |
|  d1 + d2 - 1                                                                                    d2   |
|  -----------,              0,                        #3,                     0,        - #1 - ------ |
\      cf2                                                                                      c2 rp2 /

where

               d1
   #1 == --------------
         rp2 (c2 + cf2)

               d1
   #2 == --------------
         rp1 (c1 + cf1)

               d1
   #3 == -------------
         r2 (c2 + cf2)

               d1
   #4 == -------------
         r1 (c1 + cf1)

         d1 + d2 - 1
   #5 == -----------
              l

Aavg в этом случае обратим и его ранг равен 5.