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。     

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。     

电压反馈型BOOST变换器闭环控制系统的分岔及混沌

为了弥补以往对DC—DC变换器非线性特性的研究主要是在开环或比例积分(PI)控制下进行的不足,在分段光滑系统状态空间模型的基础上,根据凯莱—哈密尔顿定理,建立了比例-微分(PD)控制电压反馈型Boost变换器闭环控制系统的精确离散映射,推导了系统的稳定性条件,讨论了PD控制器参数对变换器系统稳定性和分岔的影响,定性分析了系统的倍周期分岔和混沌现象产生的机理,指出控制器的比例增益对系统的稳定性起主导作用。最后,搭建了变换器实验电路,结果表明了理论分析和仿真的正确性。研究结果为深刻认识该类变换器的非线性特性提供借鉴意义。     

基于强跟踪滤波器的DC-DC变换器自适应控制

针对一类变结构非线性时变系统,研究了DC-DC交换器的自适应控制算法.以Buck变换器为研究对象,在它平均状态模型的基础上,使用强跟踪滤波器在线估计出变换器的参数,实时更新广义一般模型控制的模型参数以补偿时变参数的影响,由此实现DC-DC变换器的自适应广义一般模型控制.仿真结果表明,当输入电压、负载、参考电压或变换器其他参数发生变化时,采用自适应控制的DC-DC变换器仍然具有良好的鲁棒性和控制性能.最大超调量为3.73％,稳态误差为0,Vout、iL和R的真值和估计值相对误差的均值分别为0.18％、2.64％和2.78％.     

基于Matlab_Simulink的升压变换器仿真方法

DC-DC开关变换电路是一个时变的、非线性的动态系统,其分析与设计一直是一个难题.对Boost电路的开关过程进行了分析,并且应用MATLAB软件对典型升压变换器的电路模型和数学模型应用3种方法分别进行了仿真对比,结果是一致的,且与理论相符,仿真方法可应用分析其它CCM或DCM状态下的DC-DC开关变换电路中.     

SPWM-H桥逆变器的非线性动力学行为研究

研究了SPWM-H桥逆变器的非线性动力学行为.运用频闪映射理论建立了系统在电流闭环比例控制下的一阶离散模型;采用功率谱图、折叠图、时域图、频闪图、分岔图和Lyapunov指数谱等数值仿真方法,详细分析了比例系数k和开关频率fS对系统性能的影响;利用分岔图描述了逆变器分别随输入电压E、负载电感L与电阻R等外部参数变化时所表现的非线性动力学行为.通过仿真绘制出了系统的稳定运行参数域,最后运用Jacobian矩阵法理论分析了系统稳定性变化的本质原因,数值仿真结果与理论分析相一致.研究表明,该逆变器中存在分岔与混沌现象,合理选择电路参数才能保证其运行稳定.     

基于人工神经网络识别DC/DC变换器混沌行为的研究

DC-DC变换器在某些特殊参数下,其工作行为会发生很大的变化,由稳态发展成混沌态,输出特性呈恶化趋势.以PWM型BUCK变换器为研究对象对其在不同电路参数下的输出信号进行了分析研究,提出采用人工神经网络识别DC-DC变换器的混沌行为,首先对DC/DC变换器的输出信号进行特征值的提取,并提出了改进学习算法,加快收敛速度.最终通过仿真和实验验证了该方法的可行性.     

用符号法分析PWM DC-DC变换器闭环系统的瞬态

为了更好地指导电路分析与设计,提出了一种求解连续导通模式(CCM)下脉宽调制(PWM)DC-DC变换器闭环系统瞬态解析解及稳态纹波解析解的方法,并结合多尺度法,将等效小参量法推广到PWM DC-DC变换器闭环系统的瞬态分析中.仿真结果表明,符号分析法得到的仿真波形与基于电路原理的数值仿真波形相近,从而验证了文中提出方法的有效性.所得结果均为符号表达式,可为工程设计提供理论指导,并可进一步用于系统的非线性特性及稳定性分析.     

离散协同控制及其在DC-DC变换器中的应用

引入离散协同控制方法来解决目前非线性动态系统中非线性控制方法难以实用化的问题.文中详细分析了离散协同控制的特性及在DC-DC变换器控制中的应用,归纳出了离散协同控制方法的一般形式,利用变结构控制与协同控制的相似性分析离散协同控制流形的存在条件、到达条件和收敛速度,并分析了离散协同控制下闭环系统的稳定性及一定条件下的鲁棒...     

基于SiC功率器件的大功率DC-DC变换器

以燃料电池、光伏电池等为代表的新能源在实际应用中需要大功率DC-DC变换器对其输出电压进行调节,同时对其输出功率进行控制.本文将高效SiC MOSFET应用于燃料电池汽车两相交错式Boost型DC-DC变换器中,基于计算、仿真和实验手段分析了应用SiC功率器件变换器的性能.研究结果表明:在大功率DC-DC变换器中,新型SiC功率器件的应用能够提高变换器功率密度、增强变换器可靠性,提升动力系统工作效率.该研究结果将为新型电力电子器件的应用以及新能源相关领域的研究提供参考.