新型高增益Boost变换器设计

针对传统Boost变换器升压能力不足的问题,设计了一种新型交错并联Boost变换器。它是在传统Boost变换器的基础上,结合电容充放电的工作特性与交错并联结构输出纹波小、电路结构简单的特点,提出的一种新型高增益Boost变换器。分析了该变换器的工作原理,利用仿真软件Saber进行了仿真分析。结果表明,设计的新型高增益Boost变换器具有高增益、低纹波、效率高、体积小等优点,验证了理论分析的正确性。     

Boost变换器的特征向量法混沌量化及EMI抑制

由于DC-DC开关变换器中固有的混沌现象可以用来提高电磁兼容（EMC）性,故量化其混沌行为有着重要的意义.文中通过建立DC-DC变换器的混沌模型,得到其相应的混沌映射,进而利用特征向量法对该混沌映射的不变分布进行求解,实现了基于混沌特性的量化.并以峰值电流控制的Boost变换器为例,说明了DC-DC变换器混沌映射的不变分布的量化方法,为进一步利用混沌特性降低DC-DC变换器的电磁干扰（EMI）打下了理论基础.     

基于微分动力学的Boost变换器稳定性分析

从Boost变换器的状态空间平均模型出发,以微分动力学理论为基础,以状态反馈系数k1,k2为分岔变量分析了系统的稳定性,得到了系统的几种不稳定行为和稳定判据．结果表明：当占空比饱和时,系统相当于开环运行,负载的变化会导致输出电压不稳定;而当系统运行于非饱和非线性区时,系统参数决定了雅可比矩阵的特征值,而不同的雅可比矩阵特征值又决定了系统的稳定或不稳定行为．文中定性分析了系统参数对稳定性的影响。采用Matlab仿真验证了分析的正确性．     

电流反馈型Boost变换器的稳定性及分岔研究

根据电流反馈型Boost变换器的拓扑结构变化规律,建立了功率变换器在连续运行模式下的精确频闪映射模型与系统的不动点方程,运用非线性方程稳定性理论分析系统的失稳方式,采用数值方法分析了Boost变换器稳定性变化与各个参数的关系,并通过仿真实验观察研究Boost变换器的分岔与混沌行为.     

Boost升压变换器平均电流控制模式的仿真

Boost变换器的开环传递函数有一个位于右半平面的零点，使得使用单一的反馈电压环难以同时保证系统在受到某种扰动作用时，既有很好的动态品质又不致造成系统失稳．平均电流控制模式是提高Boost变换器稳定性和动态调节特性的有效方法．分析并推导了Boost变换器的平均电流控制模型，通过对系统的分析和仿真，其结果证明了所建模型的正确．     

分数阶Boost变换器的两种预测电流控制

基于分数阶微积分理论以及实际电容和实际电感在本质上是分数阶的事实.首先,在建立Boost变换器的分数阶数学模型基础上,提出分数阶预测电流控制,设计预测控制器.其次,在考察分数阶Boost电路的电感电流波形的基础上,提出分数阶Boost电路整数阶预测电流控制.最后,依据分抗链及Oustaloup分数阶近似算法,得到了分数阶电感逼近电路,利用Matlab软件对所设计的控制器进行仿真验证.结果表明,分数阶预测电流控制下的超调最小,过渡时间最短,尤其是在抗负载扰动上的性能更佳.整数阶预测电流控制的性能虽然低于分数阶预测控制,但也有较好的控制性能.同时仿真结果验证了所提控制方法的可行性和有效性.     

峰值电流型DC-DC Boost变换器斜坡补偿技术优化

以峰值电流型DC-DC Boost变换器为模型,针对无斜坡补偿时变换器出现的次谐波振荡不稳定现象以及固定斜坡补偿降低了参考电流和输入功率等问题,提出优化补偿策略。对无斜坡补偿、固定斜坡补偿、优化斜坡补偿进行分析,分别推导出其参考电流和电感电流平均值的表达式。通过仿真和对比实验验证了理论分析的正确性及所提出优化补偿策略的有效性。     

一种新型Boost矩阵变换器及其控制策略

针对传统矩阵变换器存在电压传输比低的问题,提出一种新型的矩阵变换器电路拓扑结构。研究该拓扑结构的基本构成和工作原理,推导并分析其电压传输比与占空比之间函数关系的解析表达式,阐述2种有效控制策略即滑模控制和双闭环控制的基本设计方法并对比分析其不同的特点,最后通过仿真对其有效性和可行性进行验证。研究结果表明:该新型电路在2种控制方案下均能实现电压传输比和输出频率的任意调节,且输出电压波形的正弦性好,失真度小,有效地解决了传统矩阵变换器电压传输比低的问题。     

Boost变换器的输出纹波电压分析与最小电感设计

为了便于Boost变换器的小型化、集成化设计以及满足本质安全的要求，根据电感电流最小值的差别，将其分为完全电感供能模式（CISM）、不完全电感供能且连续导电模式（IISM-CCM）和不完全电感供能且不连续导电模式（IISM-DCM）．对3种模式的输出纹波电压进行了分析，得出了最大输出纹波电压．指出在给定的工作范围内，最小负载电阻和最低输入电压所对应的CISM和IISM的临界电感，即为使得最大输出纹波电压最低的最小电感，且最大输出纹波电压的极小值与电感无关．实验结果表明：当最小电感接近理论值278pH时，最大输出纹波电压取得极小值；当电感大于该值时，输出纹波电压保持不变；当电感小于该值时，输出纹波电压随电感的减小而增加．实验结果验证了理论分析的正确性．     

一种零电压转换PFC升压变换器设计

提出了一种带有源箝位的ZVT-PWM升压PFC变换器。详细分析了该变换器的工作原理,讨论了电路的参数,进行了软件仿真,并在一台功率为3kW、工作频率为100kHz的通信用开关电源装置上进行了实验验证。仿真和实验结果都证明了这种变换器不仅可实现主开关管的零电压转换和辅助开关管的零电流开关,而且开关管的电压电流应力非常小,同时变换器效率可高达92％。     

带轻载变频模式的升压式DC-DC转换器设计

分析了传统升压式DC-DC转换器在全负载范围内实现高电源转换效率的局限性,在此基础上,提出了一种轻载检测和自适应变频机制.该技术无需额外的芯片管脚和器件,即能使转换器在电感电流断续模式下精确检测出负载状况.将所设计的升压式DC-DC转换器在CZ6H0.35μm标准CMOS工艺条件下进行仿真.结果表明,当负载电流发生变化时,转换器能够根据负载检测值的大小自适应地进行跳频变换.在负载电流为1mA的条件下,电源转换效率达到82%.系统环路能够在全负载范围内保持良好的稳定性,当负载电流以1.5μA/20μs跳变时,最大下冲和上冲电压分别为300和200mV,恢复时间分别只需80和60μs,版图面积约为1.26mm2.     

Immune Genetic Algorithm for Optimal Design

A computing model employing the immune and genetic algorithm (IGA) for the optimization of part design is presented. This model operates on a population of points in search space simultaneously, not on just one point. It uses the objective function itself, not derivative or any other additional information and guarantees the fast convergence toward the global optimum. This method avoids some weak points in genetic algorithm, such as inefficient to some local searching problems and its convergence is too early. Based on this model, an optimal design support system (IGBODS) is developed. IGBODS has been used in practice and the result shows that this model has great advantage than traditional one and promises good application in optimal design.     

蚂蚁算法及其在机械优化设计中的应用

在蚂蚁算法基本原理的基础上,通过引入蚁群更新、沿途搜索等策略,对算法进行了改进. 用C语言设计了蚂蚁算法程序,通过典型优化设计问题进行了验证,并给出了机械优化设计实例. 实例表明,改进后的蚂蚁算法全局收敛能力强,程序运行可靠.     

Boost变换器PWM模糊滑模变结构控制器设计

针对Boost变换器的强非线性,传统控制方法不易取得良好的控制效果,设计了Boost变换器PWM模糊滑模变结构控制器。该控制器结合PWM调制、模糊推理和滑模变结构控制三者的优点,通过在线模糊逻辑推理调整滑模变结构控制的切换面参数,从而使系统状态点的滑模运动保持稳定,逐渐趋向平衡点,提高滑模变结构控制器的控制效果。通过Matlab仿真比较,该控制器较好地解决了系统抖振问题,具有良好的动态性和较强的鲁棒性。     

基于CRM下的BOOST变换器功率因数校正设计

针对中小功率的有源功率因数校正,本文以BOOST变换电路为研究对象,分析了在CRM下功率因数校正电路的基本原理及结构,给出了电路设计的详细方案及主要参数的计算方法,研究了功率因数的控制特性,并对设计电路进行了结果仿真。仿真结果表明,电路输出电压稳定在400V,纹波电压小于5%,功率因数达0.98。     

Boost变换器状态反馈的精确线性化控制

将控制目标引入系统状态方程,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,构造了相应的非线性输出函数,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,并详细分析了反馈系数的选取.所提控制方案不需要附加电压比例积分(PI)环节,控制简单,对输入电压、负载和系统元件参数扰动均具有较强的鲁棒性.仿真结果表明,基于文中所提控制方法的系统性能优越,各项指标均优于无源性控制方案.     

遗传算法的改进及其在电机全局优化中的应用

在描述遗传算法（ＧＡ）过程的基础上，指出了遗传算法所存在的缺点，并提出了改进措施．算例表明，按照文中提出的改进思路进行优化，效果是明显的，成本得到更进一步的下降，运算时间大为缩短．     

一类构造线性最优设计的算法研究

对构造线性最优设计最常用的Fedorov算法进行了改进,得到了一类构造线性最优设计的新方法并给出了收敛性证明．