多级串联电流型开关电感变换器的非线性现象研究

首次研究了多级串联电流型开关电感Buck-Boost变换器中的非线性现象,由频闪映射法得到了电流断续情况下系统的离散映射模型。通过MATLAB数值仿真,得到了在相同参数配置下,不同级联数时系统的非线性现象变化规律。根据系统离散映射模型在不动点邻域处的雅可比矩阵特征值,得出了系统的最大李雅谱诺夫指数,对系统稳定性进行了分析。最后进行了相应的电路仿真和实验电路验证,实验结果与仿真结果一致。研究结果表明,多级串联电流型开关电感Buck-Boost变换器存在着分岔和混沌等丰富的非线性现象。     

电流模式Boost变换器中非线性现象的研究

利用分段光滑开关模型,通过MATLAB中simulink搭建模型并采用龙格-库塔(Runge-Kutia)算法,得到了电流模式Boost变换器的时域波形图及相图;利用精确离散迭代数学模型,通过MATLAB中M文件编程,得到了电流模式Boost变换器的庞加莱映射图及分叉图。在电流模式Boost变换器中选择不同的参考电流数值,采用这两种模型对不同的参考电流值进行仿真,两种仿真模型的工作状态是相同的,分别证明了电流模式Boost变换器中具有丰富的分叉与混沌现象,也就是非线性现象。     

电流模式控制Buck-Boost变换器建模及非线性现象仿真

根据电流模式控制下Buck-Boost变换器的工作特性,建立变换器的统一数学模型,并基于Matlab/Simulink 仿真软件,分别搭建工作于电流连续和电流断续模式下变换器的仿真模型.通过对电流连续模型进行仿真,揭示参考电流Iref和电感L在不同的工作情况下出现倍周期分叉并最终导致混沌的现象;对电流断续模型进行仿真,得出以输入电压E变化时的混沌相图,验证电流断续模式下混沌现象的存在性.同时为消除这2种模式下的混沌现象,引入PID控制器.仿真结果表明:通过设置适当的参数,可以有效地抑制变换器中的混沌现象.     

两种控制模式的开关变换器的动力学行为研究

DC-DC变换器是开关电源的核心部分,在各个领域有着广泛的应用.电压模式控制Buck变换器和电流模式控制Boost变换器是电力电子的非线性研究中两种重要的研究对象,它们都有着非常广泛的应用.以这两种模式控制的开关变换器为研究对象,通过对它们进行建模、分析和实验等证实其中存在着丰富的动力学行为,如分岔和混沌等,为实际的电路系统的稳定设计提供了理论指导.     

开关延迟对Buck变换器分岔的影响

研究了电流模式控制Buck变换器由于开关延迟带来的分岔和混沌现象的变化.首先给出Buck变换器的数学模型,然后针对理想开关和3种典型开关延迟参数的情况,以理想输入直流电压为变量,通过计算机仿真得到不同的分岔和混沌现象,并给出了庞加莱截面图、电流和电压波形图.根据实验分析可知,随着开关延迟时间的增加,系统分岔现象将加剧,甚至导致系统不稳定.     

SEPIC变换器中的非线性现象及其控制

基于峰值电流模式SEPIC变换器的Simulink模型,通过仿真揭示了变换器的非线性动力学行为。利用离散映射模型,对变换器的稳定性进行了分析,探讨了电路参数对系统稳定性的影响。分别采用延迟反馈法和参数共振微扰法,探讨了峰值电流模式SEPIC变换器的混沌控制问题,仿真结果证明这两种控制方法均能够将SEPIC变换器从混沌状态控制到周期状态。     

功率变换器中的混沌及控制方法

功率变换器由于其开关工作特性,变换器的拓扑结构不断变化.功率开关变换器被认为是一个固有开关非线性系统,因此其运行过程中必然存在着丰富的非线性现象,如分岔和混沌等.主要表现为诸如转速、转矩的间歇振荡,运行状态的突然崩溃,不明的电磁噪声等.针对功率变换器中的混沌现象,介绍了混沌的基本概念和基本特征,混沌的判别方法;综述了DC-DC功率变换器和电气传动系统中的混沌现象及控制方法;提出了如何利用混沌的某些特性,研究电气传动系统新的控制方法,设计新型的软开关变换器;最后,给出了新型混沌软开关变换器的工作原理及设计方法.指出功率变换器中的混沌研究是一很有发展前景的研究方向.     

Buck-Boost DC/DC变换器中边界碰撞分岔现象的实验研究

在以往理论研究的基础上,对峰值电流型Buck-Boost DC/DC变换器的非线性行为进行了深入的实验研究,搭建了变换器的功率电路及相应的数据采集系统,使用示波器直接显示和数据采集两种方法,获得了表征电路系统非线性动力学特性的Poincaré截面和分岔图,通过这两种研究非线性动力学常借助的手段,对变换器在参数变化过程中出现的边界碰撞分岔现象的动力学行为及演化过程进行了辨识与分析.最后,将实验结果与数值仿真的结果进行了对照,实验图在分岔形状及分岔点上都与数值仿真相一致,验证了该实验研究方法的合理性和可行性.     

功率电子电路中的混沌现象

对于功率电子中混沌问题的研究结果表明,人们不仅可以驾驭混沌,而且还可以利用混沌。该文对Ｌｏｒｅｎｚ混沌系统进行分析,从中阐述了混沌的基本理论。以降压式ＤＣ－ＤＣ变换器为例,对功率电子电路中的混沌现象进行了探讨,并通过计算机仿真观察到了功率变换器随着输入电压Ｖ１的变化而呈现出的混沌波形。文中的波形都是利用ＭＡＴＬＡＢ软件通过计算机仿真获得的,便于读者自行验证。     

基于Matlab的电流控制Boost变换器中分叉现象的仿真

采用同步切换映射(S-开关映射)推导出工作在连续电流模式下的电流控制Boost变换器的精确离散数学模型,并通过Matlab应用该数学模型对变换器进行数值仿真,揭示了变换器中电感电流在不同的工的情况下出现倍周期分叉并最终通向混沌的现象,为同类电源的设计提供理论依据.     

基于双滞环空间矢量控制的电动机电子负载的研究

本文提出一种能量回馈式交流电子负载,主电路采用两个电压型PWM变换器构成的AC/DC/AC结构.前级PWM变换器实现异步电动机模拟功能,采用改进双滞环空间矢量控制方式,并进行预测来计算误差电流.后级PWM变换器实现能量回馈,采用电压外环、电流内环的双闭环控制方式,并结合模糊控制实现单位功率因数逆变.仿真结果表明,设计的电子负载可以对电动机动态特性精确模拟,具有较好的动态性能和抗干扰能力,并使能量以单位功率因数回馈电网,节约电能.     

基于电压源换流器的柔性直流输电系统非线性控制

基于电压源换流器的柔性直流输电与传统直流输电相比,在运行的灵活性和可靠性方面具有明显优势.常规PI调节器为线性控制,使系统性能受到影响,对此,采用在电流环作为内环,功率环作为外环的双闭环传统控制方式基础上,内环采用输入-输出反馈线性化的方法对换流器的非线性耦合模型进行线性化和解偶,从而将复杂的非线性系统转化为线性系统控...     

一种多功能单相单位功率因数变换器

针对电网谐波具有严重的危害性,提出了一种用以抑制电网谐波的多功能单相单位功率因数变换器．采用四管全桥式开关的主电路拓扑结构和较为简单的双环（直流电压环和总电流环）控制策略,使得此装置不但可以用作单位功率因数整流器,以替代许多传统电力电子装置的输入阶段的整流部分,而且还可以同时用作有源功率滤波器,实现对用户已有的非线性功率装置在工作时所产生的谐波和无功电流的补偿．为从理论上研究此装置的工作原理,给出了电流环的数学模型,并分析了电流环的动态特性．讨论了电流失真的产生原因及其相应的抑制方法．给出的小功率实验装置的实验结果表明,该装置工作时的输入功率因数接近１,从而验证了所提出方案的可行性     

Boost变换器状态反馈精确线性化控制

采用状态空间平均建模方法,建立了CCM(电流连续型)Boost变换器的非线性仿射模型。从理论上证明了所建立的系统模型满足状态反馈精确线性化的能控性条件和对合条件,推导出所构造的非线性输出函数, 得到非线性状态反馈控制律,实现了原系统的状态反馈精确线性化;详细分析了反馈系数的选取。最后为验证所提控制方案的优越性与无源性控制方法进行了数值仿真对比分析,仿真结果显示,基于本控制方法的系统性能优越,各项性能指标均优于无源性控制方案。     

一种数控直流电流源的设计

方案以微控制器为核心,设计一数字式直流电流控制系统,实现了可控的恒定直流电流源设计.该系统由单片机、D/A转换器和功率放大器等组成.核心恒流模块采用负反馈电路连接大功率场效应管,使得该系统输出电流误差＜10 mA,并且在10 mA允许误差下输出电流范围为20 mA-2 A,电流纹波≤2 mA.     

电力电子变流技术在电力系统中的应用

电力电子技术在电力系统中的应用非常广泛,发达国家在用户最终实用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。可以说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。     

基于Matlab的开关磁阻电动机驱动系统非线性建模仿真

在分析开关磁阻电动机数学模型的基础上 ,借助于Matlab/Simulink建立了电流滞环控制、功率变换器、转子位置角计算等模块 ,将这些模块有机结合 ,搭建出了电流斩波控制方式下的开关磁阻电机驱动系统的非线性仿真模型 .据此模型 ,针对一台四相 8/6结构样机进行了仿真 ,仿真结果证明了该模型的有效性 .该模型为分析和设计SRM控制系统提供了一种有效的工具 .     

等离子喷涂逆变器功率增大的研究

针对等离子喷涂逆变器高电压、大电流的特点,重点研究高频变压器的功率增大、反馈控制系统及ＩＧＢＴ模块保护。试验表明：逆变器输出功率能满足等离子喷涂工艺的要求。这项技术对推动等离子喷涂技术的发展具有重要意义。     

开关整流推挽变换电子镇流器

介绍一种新的荧光灯电子镇流器 .它运用单个开关将整流器和推挽变换器结合在一起 ,向荧光灯提供高频电源的同时 ,使输入电流与电网电压同波形同频率同相位 ,具有功率因数高和电路简单的优点 .该电路利用电子开关和反向变换器使输入电流连续工作 ,保证电源电流的正弦性和同相位 .同时 ,推挽变换器能够向荧光灯提供高频电源 ,启动时自动升压 ,正常工作时自动限流 ,实现线路的高功率因数和荧光灯的高效率     

基于V2G技术的车载双向充放电系统的研究*

针对目前车载双向充放电系统存在体积大、灵活性差、功率小等不足,提出了由空间矢量控制的双向PWM整流器和PWM控制的双向DC/DC变换器、220 V/380 V电源以及并网接口、电机驱动电压输出端组成的系统;该方案的优点在于可以进行220 V/380 V之间的切换,增强了灵活性和电动车的续航能力;用到的功率器件均是电动汽车系统中的原有器件,节省了成本和车载空间,且在电动汽车闲置时可作为移动电源对电网进行反馈能量;通过仿真实验并分析仿真结果验证了系统的可行性,能够实现基于V2G技术的车载双向充放电功能。