DC-DC变换器分叉和混沌现象的建模和分析方法

根据DC-DC开关变换器结构、参数及不同工作条件,按一阶、二阶模型类型,利用时间离散映射方法推导出适合于一般DC-DC变换器的分叉和混沌现象的离散模型。此外,分析了DC-DC变换器分叉和混沌现象动态演化过程的研究方法,指出分叉图、Jacobian矩阵和Lyapunov指数是建立在离散模型基础上最有效的分析工具。并用相应的仿真和实验结果证明了文中理论研究的正确性。

DC-DC变换器中负载阻抗特性及其对稳定性的影响

作为开关电源的核心部分,DC-DC变换器在实际应用中可能带有电感性的阻抗负载,这将对系统的稳定性产生影响。基于稳定设计的考虑,考察变换器对阻抗负载中寄生电感分量的容忍度,得到对应电路稳定的电感分量阈值,并对电路负载的阻抗效应进行综合分析。建立包含负载电感分量在内的变换器高维模型,并构造电路的离散迭代映射,通过计算平衡点附近的特征根,来分析当寄生电感分量变化时系统状态的演化过程及对电路稳定性的影响。相关的电路精确仿真、理论分析和电路实验均证明,阻抗负载存在一个对应系统不稳定的电感分量区间,而电路参数将对该区间的范围存在一定的影响。

DC-DC开关功率变换器的非线性动力学行为研究

DC-DC开关功率变换器是一种典型的分段光滑动力学系统,在一定的工作和参数条件下,系统会出现各种分岔如倍周期分岔、Hopf分岔、边界碰撞分岔和混沌运动.系统评述了DC-DC开关功率变换器的非线性动力学行为的研究进展;介绍了离散非线性映射、分段线性模型、平均值模型等3种建模方法;分析了这种电路系统中的分岔特点及通向混沌的途径与机制;结合我们的研究工作,讨论了对这种电路系统进行混沌控制的必要性及相关策略;最后,从应用的角度提出了未来的若干研究方向.

电压反馈型Boost变换器DCM的精确离散映射及其分岔和混沌现象

建立了电压反馈型Boost变换器不连续运行模式 (DCM )下的精确离散映射 ,在此基础上分析了电压反馈系数K与Boost变换器分岔稳定性关系 ,精确地界定了K的稳定工作范围 ,进而仿真和实验研究了Boost变换器的分岔和混沌运动 ,为一般DC/DC变换器分岔。

PWM型开关电容DC-DC变换器的非线性动力学行为研究

建立了PWM型二阶开关电容DC-DC变换器的二维离散映射模型,用非线性动力学理论分析了映射模型定点的稳定情况.以电压反馈系数为参数,通过数值计算描绘了系统动态演化的分岔图和最大Lyapunov指数变化曲线.以二阶串并电容组合开关电容DC-DC变换器为例,用PSPICE软件对其进行模拟仿真,得到了变换器的混沌吸引子.理论分析、数值计算和模拟仿真保持了一致.

I^2控制Buck变换器的一阶动力学分析

通过降阶处理,建立了I^2控制Buck变换器的一阶离散映射迭代模型,研究了该模型的非线性动力学行为。通过分析检测电阻Rs和误差放大器比例系数k1为变量参数的分岔图,研究了系统从稳定周期1进入倍周分岔,从连续导电模式(CCM)鲁棒混沌进入断续导电模式(DCM)阵发混沌的动力学形为。通过Rs-Vo和k1-Vo参数空间分析和离散迭代映射空间分析,得到了稳定性和工作模式的变化情况,验证了理论分析的正确性。

降压型变换器的分叉及其混沌行为的研究

针对DC/DC开关变换器存在的非线性混沌现象,利用时间离散映射方法,导出了DC/DC Buck变换器的精确离散模型,研究DC/DC Buck变换器分叉和混沌现象动态演化过程。分析DC/DC Buck变换器的稳定性,最后通过仿真验证了系统的分叉和混沌行为。研究结果表明要使DC/DC Buck变换器工作于稳定状态,可以利用控制电压反馈系数的方法预防和消除分叉及混沌现象的发生。

电流型Buck-Boost变换器的分岔频率相关性的验证

PWM型Buck-Boost功率变换器的频标可用于预测不同频率运行下的第一个分岔点。本论文首先推导出功率变换器新型频率的相关性。这是在高频工作下由仿真实验结果验证得到的。