电流反馈型Buck变换器分岔动力学分析及稳定性控制

针对电流反馈型Buck变换器电路参数波动引起分岔等非线性失稳动力学行为,研究了基于单值矩阵的动力学分析及稳定性控制方法。首先采用菲利波夫法得到了电流反馈型Buck变换器的一个线性化的周期轨道,并以单值矩阵的形式来描述。结合Floquet理论用单值矩阵的特征值(Floquet乘子)分析了变换器的稳定性:根据Floquet乘子是否处于单位圆内,判定变换器是否发生分岔失稳。进一步考虑了多参数变化对变换器稳定性的影响,多参数变化条件下系统的稳定域比较狭窄,变换器很容易产生分岔,基于参数共振微扰法,在参考电流中添加小幅周期信号,使变换器模态之间的切换面发生了改变,有效地抑制了变换器的分岔行为,稳定域得到了明显的拓展。仿真和实验验证了该方法和结论的有效性。