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.     

DC-DC变换器时变效应的建模与时频域仿真

定量研究DC-DC变换器的时变效应,建立小信号模型,首次将电流环时域响应表示为内部参数(变换器开关频率、稳态占空比)和外部参数(正弦激励的频率、幅值、相位)的显函数,且具有封闭形式。Matlab时域仿真及误差统计结果证明了该模型的精确性。据此进行傅立叶分析,解析简化与数值仿真相结合,求得响应频谱,探讨内、外部参数对其谐波分布和幅值的影响,揭示了时变效应的频域本质,其有效性得到PSpice电路仿真的验证。     

基于采样数据模型的DC-DC变换器中分岔现象分析

DC-DC变换器中存在着丰富的非线性现象,分岔的出现是DC-DC变换器失稳的表现。为研究DC-DC变换器中的分岔现象,采用采样数据法建立DC-DC变换器的精确数学模型,给出对分岔现象进行仿真分析的公式,以Buck变换器为例,通过仿真和实验观察不同参数下分岔现象的出现,从而得出电路参数变化对DC-DC变换器稳定性的影响。     

开关变换器的仿真建模方法及最大Lyapunov指数计算

提出DC-DC开关变换器的两种建模方法,并对之进行了比较,以便更有效地对变换器中的各种线性、非线性现象进行数值仿真及分析计算。一种建模方法是考虑时间,将时间变量看成为一个状态变量,从而建立非自治系统模型;另一种是不考虑时间,而仅考虑电路状态变量,来建立变换器的自治系统模型。两种模型的数值仿真结果完全一致,但以这两种模型为基础,计算所得到的最大Lyapunov指数的表现是不同的,相比较而言,以自治系统模型为基础,计算所得的最大Lyapunov指数包含更多的信息,它不仅能指示混沌的产生,而且可以指示各次分叉的情况。     

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。     

三电平DC-DC变换器统一建模研究

针对三电平直流变换器这样一个时变的、非线性的、多模态的动态系统,在低频、小纹波和小信号假设下,引入开关周期平均算子,利用状态空间平均法和欧拉公式,推导了其统一数学模型.以改进型三电平Buck直流变换器为例,应用此方法建立其数学模型,并用MATLAB仿真软件对其状态空间平均法数学模型和变换器电路模型进行仿真,仿真结果证明了用该方法建立的数学模型具有一定的合理性.     

航天器用DC／DC变换器的建模仿真与研究

分析了已应用在航天器上采用单端反激拓扑的DC/DC变换器基本工作原理,在此基础上,根据小信号平均建模的基本方法,对该DC/DC变换器进行小信号建模分析,得到了电压控制模式和电流控制模式下的传递函数.基于这种平均理论,通过Saber建立的模型,从电压、峰值电流、平均电流控制模式方面进行了阐述.并根据峰值电流控制模式方式建立了具体的仿真电路,进行了直流分析、瞬态分析以及交流小信号分析.实际电路的测试结果验证了建摸仿真的正确性,并给出了仿真及实际的波形.     

功率变换器近场辐射的建模与仿真

给出了用于功率变换器近场辐射的两个模型以及计算机仿真结果。一个模型源自BUCK变换器,只有一个高频电流回路,称作单环模型。另一个源自BOOST变换器,有两个高频电流回路,称作双环模型。推导了每个模型时域内的瞬态场解析表达式,并在频域内对模型典型频点的稳态场进行了仿真。该模型以及仿真方法,对功率变换器高密度互联组装具有重要的参考价值。     

DC-DC变换器的模糊神经网络控制方法研究

提出了一种新型的模糊神经网络串联式结合方式。这种串联型模糊神经网络具有模糊控制的结构简单、使用方便的特点，同时又利用了人工神经网络的聚类功能，使整个控制器又具备人工神经网络的自学习能力。仿真试验表明该控制方法对于复杂的全桥式串联共振型DC—DC变换器具有良好的控制效果，整个模糊神经网络控制器的设计过程不仅避免了传统控制器的繁琐的参数调节过程，而且又避免了传统模糊神经网络控制器设计的复杂性。     

空间矢量调制的矩阵变换器的建模与仿真

矩阵变换器是一种开关序列呈矩阵型的交-交变换器,具有一系列的优点。已成为交-交变换器研究中非常热门的课题。本文基于空间矢量调制法,首先,分析直-交变换器的空间矢量调制;接着,类似地分析交-直变换器的空间矢量调制;然后把前面两个过程进行综合,得到一种直接的交-交变换器。最后,针对空间矢量调制法,利用MATLAB编制S函数模块, 结合SIMULINK的电力系统仿真工具箱的现有模块组建成矩阵变换器的仿真模型。仿真结果验证了空间矢量调制策略的正确性,同时指出在输出端设计滤波器的必要性。     

基于VISSIM的永磁同步电机矢量控制系统建模与仿真

在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上，基于Vissim具有可拖放功能块的直观界面和强大的数学功能，建立了PMSM矢量控制系统仿真模型。系统采用双闭环控制：速度环采用PI控制，电流环采用矢量控制。仿真结果证明了该方法的有效性，同时该模型也适用于验证其他控制算法的合理性，体现了PMsM电机模型的工程化特点，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

微观交通仿真系统参数校正研究

微观交通仿真模型在交通系统管理、控制和优化中得到了广泛的应用，大多数仿真模型参数均是针对模型开发国家的交通情况确定的，并不一定适合我国国情。提出了微观仿真模型参数校正流程，然后以合肥市大东门区域VISSIM仿真系统模型为实例，建立了仿真模型参数校正的遗传模拟退火启发式算法，实现了对VISSIM的仿真参数的自动化校正，根据实测结果和仿真实验比较分析，验证了算法的有效性。     

基于路径诱导的高负荷路网微循环组织研究

路径诱导是区域交通微循环组织的重要手段之一.以路网诱导的交通流效用最大为目标,兼顾高低不同负荷的车流有效规划路径上的信息诱导板数量,并利用遗传算法对模型进行了求解,得到了信息板的优化设置位置;结合中关村西区实例,首先规划了高低不同负荷的车流有效路径,并计算得到信息板设置的优化位置,然后利用VISSIM仿真,比较了路网的改善效果.仿真表明:改善后,中关村区域主干道的交通负荷降低,区域的交通旅行时间减少19.3%,延误减少38.6%,而区域内部的次干道和支路利用率增加,达到了微循环组织利用支路分担主干道交通压力的目的.     

交-交变频交流励磁发电机的建模与仿真

交流励磁发电机励磁控制仿真大多针对采用交直交变频器的情况。大容量水电机组宜采用交-交变频器。为了分析交流励磁发电机采用交-交变频器和定子磁场定向矢量控制的效果,建立了基于MATLAB/Simulink S-函数的交-交变频器模型,搭建了基于交流励磁发电机标幺值方程和定子磁场定向矢量控制的交-交变频励磁发电机仿真模型。基于该模型对有功功率和无功功率解耦控制以及转子转速超同步与亚同步转换等动态过程进行仿真。结果表明,采用交-交变频器和定子磁场定向矢量控制可以实现有功无功的独立快速调节;在调节过程中,定子电压频率稳定不变;转子转速在超同步与亚同步之间转换时,三相转子电流进行了换相。仿真结果与理论分析结果相一致。     

CCM和DCM模式Buck变换器建模与混沌现象仿真

利用Matlab/Simulink分别建立了电流连续和断续模式的电压控制型Buck变换器的两种模型,通过仿真观察到了混沌现象。该模型成功地模拟了可控功率开关的开关状态及其PWM驱动信号,非常贴近于开关的实际工作状态。对两种模式的模型进行仿真,在电流连续模型中,得出输入电压变化时的V-I相图和系统主要电量的时域波形图,观察到了系统由稳定到混沌的演化过程;在电流断续模型中,得到了负载电阻和电感变化时系统动力学行为变化的相图,从而验证了电流断续模式下混沌现象的存在性。仿真结果均符合理论分析。     

基于单载波PWM调制法的高压变频器建模与仿真

在分析高压变频器调制方法的基础上,建立了在MATLAB/SIMULINK环境下的级联型多电平逆变器的仿真模型,针对国内大多数流行的调制方法是基于一个正弦参考信号与多个三角载波相交进行比较产生脉冲信号,提出了单载波PWM调制方法.对多电平电压频谱进行仿真分析,并将其谐波特性与其它PWM调制技术进行比较,结果表明在单载波PWM调制法控制下变频器的输出波形中无论相电压还是线电压的谐波含量都很少,显示了良好的谐波特性.