脉宽控制器开关稳压电源电路设计

系统基于开关电源的工作原理,采用SG3525PWM脉宽控制器实现对Boost升压斩波电路稳压输出。SG3525片内集成有5．1V基准电压源（精度可达到5．1±1％V）、双门限比较器（与外部的接口电路构成搌荡器）、温度补偿电路、过流保护电路、两级差分放大器等。该系统电路主要包括整流滤渡电路、Boost升压斩波电路、过流保护电路、稳压反馈电路、PWM控制电路和显示电路部分。开关电源输出电压可以实现在28V-37V之间平滑调节。为了能使系统获得安全稳定运行的条件,又增加了系统电路保护自锁单元。     

一个新混沌系统的Hopf分岔分析及其电路实现

通过非线性动力学理论,分析了一个混沌系统的平衡点的稳定性,对该系统的平衡点进行了Hopf分岔分析,得出Hopf分岔的参数条件.经过计算系统在平衡点的第一Lyapunov系数判断了分岔的方向及其稳定性.最后进行了仿真模拟与实际电路的设计,实验结果与理论推导吻合.     

基于MATLAB的可调直流稳压电源设计与仿真研究

直流稳压电源被广泛应用于各种电子设备中,而电源的性能直接决定了相关设备的运行状态.针对典型的降压斩波电路的电压调节问题,设计了闭环PI控制,以增强其鲁棒性.在MATLAB/Simulink中对所提直流斩波电源系统建立了仿真模型,通过仿真实验测试分析了参数设计的合理性.对系统进行了输出性能实际测试,结果表明该系统能够实现输出电压的稳定连续调节,具有输出电压精度高、效率高的优点,为小型直流稳压电源设计提供了参考.     

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。     

四象限斩波控制直流调速系统的技术研究

直流电动机具有调速范围广以及调速精度高的特点,因此在要求调速和制动性能高的工业领域有非常广泛的应用.本文首先介绍了直流电机的数学模型,给出其调速的三种方法,最后选择改变电枢电压作为其调速的方法.然后详细分析了四象限斩波控制直流调速的工作原理,并且在Matlab/Simulink中建立了四象限斩波控制直流调速模型,并给出了其仿真结果.仿真结果与理论分析完全一致,验证了四象限斩波控制直流调速系统理论分析和建模仿真的正确性.最后通过与其它两种斩波直流调速系统仿真结果比较,显示了四象限斩波控制直流调速系统的优越性.     

一种控制蔡电路的分岔和混沌的方法

提出了用系统单变量的比例微分反馈实现蔡电路的分岔和混沌控制的方法.首先根据理论分析求出使蔡电路中不动点稳定的k1的取值范围和使系统发生Hopf分岔的临界值k0,然后对受控的系统做出了以k1(k1>k0)为控制参量的系统分岔图.由分岔图可以得到将系统控制到各种nP周期轨道的k1的取值范围,在这些范围内适当选择k1值,可以将蔡电路控制到1p,2p,3p,4p,6p和8p等周期轨道.数值仿真结果验证了这种控制分岔和混沌方法而且证明了理论结果的正确性.     

小功率SRD系统数学模型的建立与系统稳定性分析

本文根据ＳＲ电机状态方程及基尔霍夫电压电流定律推导出６／４极ＳＲ电机主电路数学模型，利用小信号拢动法给出ＳＲ电机电压斩波控制方式下的传递函数，并结合微机ＰＩＤ控制技术给出ＳＲＤ系统的传递函数，分析系统运行的稳定性，最后给出一个小功率ＳＲＤ系统控制实例。     

用于1 kW电源的有源功率因数校正器

本文将有源功率因数校正PFC技术应用于1 kW电源.电路结构运用了升压斩波电路.其主要思想是:选择输入电压为一个参考信号,使得输入电流跟踪参考信号,实现输入电流与输入电压为一个近似同频同相的正弦波形,由此提高PF和抑制谐波;同时采用电压反馈,使输出电压为近似平滑的稳定直流输出电压.其主要优点是:装置可得到较高的功率因数;THD值低,可在较宽的输入电压范围内工作;体积小,重量轻.     

一个新超混沌Lorenz系统的Hopf分岔及电路实现

对Lorenz系统反馈控制并结合Lyapunov指数方法,提出一个新超混沌Lorenz系统.分析该系统平衡点的稳定性及Hopf分岔的存在性.利用第一Lyapunov系数法给出系统Hopf分岔周期解的稳定性条件.通过数值仿真验证理论分析的正确性,并构建该超混沌Lorenz系统的仿真电路,示波器显示出与数值仿真完全一致的混沌吸引子,从而验证电路设计的正确性和电路实现的可行性.     

步进电机高低压电源驱动电路设计

步进电机的驱动电路有单一电压型和单电压恒流斩波型,但这2种驱动方式都存在一定的缺陷,在应用中有一定的局限性,重点介绍了一种步进电机高低压电源切换型驱动电路的构成及工作原理,并且通过实验证明,高低压电源驱动方式在多方面性能都优于传统的单一电压型和单电压恒流斩波型驱动方式.     

三电平交流斩波电路及其浮动电容电压控制策略的研究

提出一种用于高压电能变换的新型三电平交流斩波电路，该电路允许使用低电压等级的器件完成高压电能变换，并采用较多的电平数去逼近所希望的波形，使输出电压或电流的质量大大提高，谐波含量减少．在斩波电路的工作过程中，稳定的浮动电容电压是非常重要的，三电平交流斩波电路的中间电平对应着两个工作模式，它们虽然产生同样的电平，但对于浮动电容来讲，充、放电的情况正好相反，利用这一特性分析了浮动电容电压的可控性，提出了滞环比较方法控制浮动电容电压，并通过实验验证了电路的工作原理。     

风电系统电压稳定性的Hopf分岔控制仿真

针对风电系统平衡点的Hopf分岔, 计算了含静止无功补偿器风电系统的Hopf分岔点, 并通过解析算法判断Hopf分岔类型, 分析了无功功率及静止无功补偿器对风电系统电压稳定性的影响. 为了消除Hopf分岔, 提出采用线性反馈控制方法控制风电系统的Hopf分岔. 实验结果表明, 风电系统无功功率增加导致系统出现Hopf分岔, 静止无功补偿器通过补偿无功功率延迟Hopf分岔, 提高系统的电压稳定域, 线性反馈控制方法有效地消除了风电系统的Hopf分岔.     

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.     

Hopf分岔控制理论在单机无穷大电力系统中的应用

针对一类单机无穷大电力系统,采用Matcont软件搜寻到系统的Hopf分岔点,利用中心流形定理和分岔稳定性指标判定方法确定系统的分岔类型,基于wash-out滤波器原理设计了非线性反馈控制器,通过调节影响系统稳定性的励磁系统等值放大倍数,探讨了控制参数对Hopf分岔类型的影响,并利用Matlab软件对理论结果进行数值模拟.结果表明,当控制参数满足给定条件时,可使原系统的亚临界Hopf分岔变为超临界Hopf分岔,使电力系统结构更稳定.     

高压直流发生器中斩波电路的设计

针对高压直流发生器中晶闸管斩波电路存在的问题,设计了由全控型电力电子器件IGBT取代晶闸管的斩波电路及相应的控制保护电路.实验结果表明,新设计的电路较好地实现了斩波电路的性能.     

基于MATCONT的光伏并网系统电压稳定Hopf分岔研究

光伏并网系统由于其随机性和间歇性存在着电压稳定问题.针对含光伏发电站的3节点系统模型,运用数值分岔分析软件MATCONT从有功功率和负荷无功功率两种角度进行电压稳定分岔分析,结果都显示存在Hopf分岔点,并且在分岔点处,系统受到的干扰越大,电压崩溃的时间越短.为延迟3节点系统Hopf分岔现象,在原系统中引入了线性状态反馈控制和STATCOM无功补偿控制两种分岔控制方法,并将改进后3节点系统的MATCONT仿真结果与改进前相比较,充分说明这两种方法均能有效延迟Hopf分岔,提高系统电压稳定性.同时反馈控制器的增益越大,延迟Hopf分岔现象越明显.     

电力系统极限诱导分岔静态分析及控制

简单介绍了电力系统中极限诱导分岔的概念和极限诱导分岔点的搜索计算方法;对一个典型的6节点系统,运用电力系统分析工具箱PSAT进行了静态分岔分析,成功搜索到该系统的鞍极限诱导分岔点,结果显示极限诱导分岔先于鞍结分岔之前发生.为延迟极限诱导分岔,采用在系统电压稳定薄弱母线处安装并联电容器、静止同步调相机.对最小电压稳定模式下参与因子最大的线路串联电容等无功补偿措施以支撑系统电压,仿真计算结果表明静态无功电源可在一定程度上延迟极限诱导分岔的发生,从而提高系统的负荷裕度和电压稳定性.     

一个新类Lorenz混沌系统的动力学分析及电路仿真

提出了一个新的三维自治类Lorenz系统,理论分析了该系统的非线性动力学特性.分析了系统在平衡点处的稳定性,以及产生Hopf分岔的条件. 最后对该系统的一个混沌吸引子进行了数值仿真和实际电路模拟.     

具有扩散项的环状神经网络同步态分岔与稳定性

讨论了一类具有漏泄时滞的反应扩散环状神经网络的同步态Hopf分岔和稳定性问题.以连接权值β作为分岔参数,利用分岔和稳定性理论,给出了此类反应扩散系统同步态Hopf分岔和稳定性条件.同时,还给出了不含扩散项时系统发生Hopf分岔的条件.数值举例验证了理论分析的正确性.     

基于PWM的高压直流电源设计

在单相PWM交流变换电路分析的基础上,首先根据给定的系统参数指标,完成了三相交流斩波电路与12脉波整流器的设计;其次在Matlab/Simulink环境下,搭建了系统仿真模型.仿真结果表明,该直流电源在输入电压及负载变化时,能够快速响应,输出稳定;最后研制了实验样机,实验结果表明该电路的输出稳定,精度高,从而验证了本文的正确性和实用性.