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。     

离散数据模型的PFC变换器非线性现象仿真研究

对于平均电流控制下的PFC Boost 变换器,根据其工作基本原理,推导了其离散迭代映射数学模型.基于该数学模型,通过数字仿真确定了存在于变换器中的快时标不稳定现象.通过对系统数学模型的详细分析,与PFC变换器的Simulink精确开关模型仿真结果相比较,得到了一致结论,从而证明了该变换器离散数学模型的正确性,为PFC变换器参数设计提供了理论依据.     

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。     

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。     

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.     

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。     

电压型Buck变换器中的低频振荡分析

分析了具有PI控制的Buck变换器中的低频振荡现象。利用离散模型研究了Buck变换器中的低频振荡现象,结果表明系统产生低频振荡的原因是状态变量发生了Hopf分岔。采用状态空间平均的小信号模型分析了变换器的稳定性,它所确定的稳定运行临界点恰好与从离散模型得到的Hopf分岔点的位置相吻合,这表明线性的小信号平均模型可以准确的预测低频振荡的参数稳定域。通过分析发生低频振荡后的频率和幅值,结果表明Buck变换器中的低频振荡现象实际上是一种自激振荡。最后通过数值仿真和电路实验验证了理论分析的合理性。     

高维并联buck变换器的非线性动力学行为研究

首先对并联DC-DCbuck变换器建立了一个8维分段线性的状态方程,然后用各种数值方法研究了它的非线性动力学性质。研究结果表明,在一定参数和外部激励条件下,该系统出现各种分岔、超混沌运动及混沌同步、相位同步等复杂动力学行为。而且发现,负载电容和输入电压对这种高维系统的动力学性质的影响不同于对低维系统的动力学性质的影响。     

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。     

基于单周控制的双频并网逆变器的仿真研究

逆变器是可再生能源发电并网系统的主要部分,研究高性能拓扑与控制方法已经成为研究的重点.在分析传统的并网逆变器的基础上引入了的双频并网逆变器,该逆变器由两个标准三相桥级联而成,其中一个桥工作在高频,提高输出电流性能,另一个桥工作在低频,主要输出功率,从而提高系统效率.高频桥采用单周控制技术,建立了单周控制方程.仿真结果表明逆变器输出电流总的谐波畸变率低,有较好的动态性能.     

BUCK转换器中的分岔与混沌研究

BUCK开关转换器是一种典型的分段光滑动力学系统,改变转换器的电路参数条件会产生许多动力学行为。我们建立了电路的动力学方程,改变电路各参数,采用数值仿真的方法来分析了转换器的分岔和混沌现象。这对于研究其它DC-DC转换器具有一般意义。在这里采用的是MATLAB软件,并讨论了仿真时一些问题。     

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.     

三重四象限变流器系统的半实物仿真研究

通过分析开关元件的不同导通情况与变流器电路拓扑结构的对应关系建立了三重四象限变流器系统的数学模型。对由其形成的闭环系统进行了离线和半实物仿真试验研究。结果验证了所建三重四象限变流器系统的正确性,可用于交流传动系统的研究和测试。