半桥变换器中的非线性现象研究

研究了一个实际的半桥变换器,在电流连续模式下把该变换器的四个开关状态等效为两个开关状态,推导出了其等效电压模式控制的Buck电路拓扑.根据这个拓扑,基于Matlab/Simulink构建了读变换器的等效仿真模型,该模型可被用于研究其在时域和V-I相空间的非线性现象.当输入电压、电容和电感的值变化时,分别进行了仿真,并把混沌现象在相图上加以显示.对仿真结果进行了分析.输入电压的波动、不适当的变压器变比、不适当的电容和电感参数都可把该变换器带到混沌运行范围.从而该实际半桥变换器的非线性现象被加以验证.     

Buck变换器仿真模型及分岔与混沌研究

对工作于电流连续模式下的电压控制型Buck变换器,利用仿真软件Matlab/Simulink,建立了一个对其非线性现象进行研究的仿真模型。根据其结构、电路参数及不同的工作条件,该模型可分别从时域与相图的角度对Buck变换器中的分岔与混沌进行分析。通过计算机仿真,观察到了以输入电压和输出电容作为分岔参数的混沌现象及系统输出特性,在V-I相图中观察到了系统由稳定到混沌的演化过程。所有仿真结果均与以往的理论分析相符,因而验证了该模型的合理性和可行性。具有重要意义的是该建模方法也适用于其它DC/DC变换器。     

基于逻辑变量化简方法的Boost变换器建模与分析

分析了电流模式控制Boost变换器的工作原理,详细阐述了该变换器两种不同的工作状态,列出了相应的微分方程,结合二进制逻辑变量,把数字逻辑的概念运用到系统的建模中来,利用Matlab/Simulink分别建立了电流连续模式和电流断续模式的两种模型。实践证明该建模方法仿真速度快,便于进行理论分析,可以推广到类似的开关非线性系统的建模中去。通过理论分析与仿真结果的一致性,证实了该模型的正确性和可行性。最后,还研究了各种参数变化对分叉点的影响,指出这些参数变化对变换器稳定性的影响,为Boost变换器设计提供理论依据。     

BOOST变换器中混沌现象及其控制的仿真研究

分析了工作在电流断续状态下BOOST变换器的离散迭代模型,对该迭代模型的分岔现象进行了仿真研究。基于MATLAB的POWER SYSTEM工具箱,采用基于器件模型的仿真研究证实了该变换器中的混沌现象。针对该混沌现象采用了跟踪控制方法进行控制,该方法消除了变换器中的混沌现象,使变换器工作在周期1状态,基于迭代模型和器件模型的仿真结果表明了混沌现象的存在和所提控制方法的有效性。     

基于混沌反控制降低Buck型变换器EMI及纹波研究

开关模式电源通常会产生电磁干扰。利用混沌能够降低开关模式电源的EMI(Electromagnetic interference),但会引起较大的输出电压纹波。基于新的电压反馈扰动方法可使Buck变换器工作在混沌状态,改善电感电流频谱分布,降低频谱峰值,使之满足EMI要求。Pspice仿真结果表明:该混沌反控制方法不仅能够有效的降低Buck型变换器的EMI水平,并且能够明显降低输出电压纹波。     

跟驰模型的交通流混沌转化现象的仿真

用Matlab软件编制皮埃莱（Bierley）模型来产生仿真交通流.在一定参数组合情况下,仿真研究交通流车队中前后车辆的车头间距变化过程.通过分析这种车头间距的变化曲线,可以明显地观察到混沌吸引子的存在,说明基于跟驰模型产生的交通流存在混沌现象,从相图中清楚地观察到了交通流混沌运动和有序运动之间的转化过程.结合交通流的实际情况,对仿真结果作了分析,最后得出对于研究与应用交通流理论的有益结论.     

PFC Boost变换器的非线性现象仿真研究

分析了基于平均电流控制的PFCBoost变换器的工作原理，采用Simulink模型建立了主电路的开关模型，对PFC变换器进行了数字仿真。仿真结果说明了在PFCBoost变换器中同时存在两种不同时标下的不稳定现象，最后利用Matlab软件中的S函数建立系统状态空间平均模型得到了低频分岔图，证明了所建立仿真模型的正确性。所建立的PFC变换器模型为精确分析电力电子变换器在参数变化时的动态性能提供了有效工具。     

电压反馈型正激变换器中分岔与混沌现象的研究

研究了电压反馈型正激变换器的分岔与混沌.基于功率变压器的简化模型,建立其离散映射模型.在此模型的基础上得到以变压器的初次级匝比为分岔参数的分岔图,根据此分岔图分析了正激变换器混沌出现的途径.然后在PSpice中进行仿真实验,得到了电容两端电压和电感电流的时域波形图及其相图,获得了与数值仿真一致的电路仿真结果.     

一种DC-DC变换器的离散数学模型

当DC-DC变换器工作于大信号运行条件或系统中出现较大振荡时,变换器将呈现电感电流连续和不连续两种运行模式,为了更确切地描述系统特性,建立了基于两种运行模式的DC.DC变换器离散数学模型.分别给出了基本的Boost和Buck变换器每个开关周期中功率开关关断后电感电流持续时间的计算方法,并根据电流持续时间与开关断开时间的关系预测下个工作周期变换器的运行模式,确定模型的系数矩阵.根据与Simulink系统模块运行结果的比较,验证了离散数学模型的正确性.     

基于计算机仿真的Buck-Boost电路研究

Buck-Boost电路中含有丰富的非线性现象。它工作过程中电路拓扑结构的循环切换导致了谐波、分叉和混沌等非线性行为。基于PSPICE仿真,研究了电流控制DC/DC Buck-Boost开关转换器中的倍周期现象。而且,建立了开关转换器的数学模型和叠代映射来解释这种非线性现象。基于MATLAB仿真,从叠代映射中得到了系统分叉图。     

一类基于协同进化模型的混沌系统

分析了一类基于遗传算法无限种群模型的协同进化系统,在此基础上构造了一类新的协同进化系统,并推导出了它在单基因位情况下的动力方程.对新系统在稳态情况下的复杂动力行为进行了分析,通过相图、分岔图和Lyapunov指数谱图,严格地证明了该系统具有混沌特性.     

Codimension-two bifurcations analysis and tracking control on a discrete epidemic model

In this paper, the dynamic behaviors of a discrete epidemic model with a nonlinear incidence rate obtained by Euler method are discussed, which can exhibit the periodic motions and chaotic behaviors under the suitable system parameter conditions. Codimension-two bifurcations of the discrete epidemic model, associated with 1:1 strong resonance, 1:2 strong resonance, 1:3 strong resonance and 1:4 strong resonance, are analyzed by using the bifurcation theorem and the normal form method of maps. Moreover, in order to eliminate the chaotic behavior of the discrete epidemic model, a tracking controller is designed such that the disease disappears gradually. Finally, numerical simulations are obtained by the phase portraits, the maximum Lyapunov exponents diagrams for two different varying parameters in 3-dimension space, the bifurcation diagrams, the computations of Lyapunov exponents and the dynamic response. They not only illustrate the validity of the proposed results, but also display the interesting and complex dynamical behaviors.     

Chaos and Nonlinear Feedback Control of the Arch Micro-Electro-Mechanical System

This paper addresses a nonlinear feedback control problem for the chaotic arch microelectro- mechanical system with unknown parameters, immeasurable states and partial state-constraint subjected to the distributed electrostatic actuation. To reflect inherent properties and design controller, the phase diagrams, bifurcation diagram and Poincare section are presented to investigate the nonlinear dynamics. The authors employ a symmetric barrier Lyapunov function to prevent violation of constraint when the arch micro-electro-mechanical system faces some limits. An RBF neural network system integrating with an update law is adopted to estimate unknown function with arbitrarily small error. To eliminate chaotic oscillation, a neuro-adaptive backstepping control scheme fused with an extended state tracking differentiator and an observer is constructed to lower requirements on measured states and precise system model. Besides, introducing an extended state tracking differentiator avoids repeated derivative for the virtual control signal associated with conventional backstepping. Finally, simulation results are presented to illustrate feasibility of the proposed scheme.     

PDM变换器的等效电路模型与小信号分析

针对基于脉冲密度调制(PDM)控制方式的DC/AC变换器,并根据电路等效原理,建立了PDM变换器的等效电路模型。根据该等效电路模型,采用状态空间平均法,分别建立了连续导电模式(CCM)和间断导电模式(DCM)下PDM变换器的状态空间平均方程,分析了基于输出电流幅值的动态小信号特性,最后建立了PDM变换器的小信号模型。该模型确切反映了变换器的动态特征,为PDM电源的小信号分析及其控制系统设计提供了理论支持。该模型还为正弦波电流幅值调制(SCAM)提供了理论依据。     

Buck型交流斩波电压调节器的建模与控制

通过分析Buck型交流斩波电压调节器的工作原理和电路结构,建立了该电压调节器状态空间平均模型和小信号动态模型。在此基础上,利用输入电压前馈比例控制结合输出电压反馈控制的方法设计了系统控制器。仿真实验表明,所设计的交流斩波电压调节器与传统晶闸管相控调压器相比具有响应速度快,谐波含量小的显著优点;同时在输入电压波动时,输出电压稳定鲁棒性强。仿真实验结果验证了前馈-反馈控制器的有效性。     

New chaotic system and its hyperchaos generation

To seek for lower-dimensional chaotic systems that have complex topological attractor structure with simple algebraic system structure, a new chaotic system of three-dimensional autonomous ordinary differential equations is presented. The new system has simple algebraic structure, and can display a 2-scroll attractor with complex topological structure, which is different from the Lorenz’s, Chen’s and L¨u’s attractors. By introducing a linear state feedback controller, the system can be controlled to generate a hyperchaotic attractor. The novel chaotic attractor, hyperchaotic attractor and dynamical behaviors of corresponding systems are further investigated by employing Lyapunov exponent spectrum, bifurcation diagram, Poincar′e mapping and phase portrait, etc., and then verified by simulating an experimental circuit.     

广义受迫Van der Pol-Duffing系统的稳定性与分岔

给出了广义受迫VanderPol-Duffing方程,用多初始点分岔分析方法分析了系统外部参数对其稳定性的影响,应用了分岔图、Lyapunov指数图和Poincaré映射图分析了系统的非线性动力学行为,结果很好地解释了该系统中一些复杂的非线性现象,为研究许多模型提供了一定的理论参考和实际意义。     

一种新型的通用的升压型直流变换器电路仿真平均模型

提出了一种新型的单开关升压式（Ｂｏｏｓｔ）直流变换器的电路仿真平均模型。这种模型可通过输入参数的选择实现对Ｂｏｏｓｔ电路的电压控制,峰值及平均电流控制,以及对ＤＣＭ－ＣＣＭ工作方式的统一。可方便地进行稳态和动态分析,是一种实用的仿真模型。在保证准确的基础上,它大幅度提高了仿真的速度,通常可较用实际器件开关电路的仿真速度提高两到三个数量级。     

转子侧交-直-交变频器的双馈水轮发电机系统的建模与仿真

为了分析考虑水轮机调节系统影响的双馈水轮发电机系统的运行特性,首先基于双馈发电机和水轮机导叶开度的模型,应用小信号分析方法建立了双馈水轮发电机系统的数学模型;其次,研究了基于电压空间矢量脉宽调制(VSVPWM)控制策略的发电机系统的谐波特性。为了验证文中所提出的系统模型的正确性和可行性,采用Matlab/Simulink软件对双馈水轮发电机系统的稳态调节特性和暂态运行特性进行了研究。仿真结果表明双馈水轮发电机系统可实现定子有功功率和无功功率的独立稳态调节,在暂态运行特性中显示了很好的稳定性和动态性能。