基于Filippov法带感性负载Boost变换器的动态分析

Boost变换器本质是非线性时变系统,存在丰富的非线性动力学现象。在动力学研究中,负载通常是阻性负载,但负载的性质会影响系统的稳定性。文中采用Filippov法对带感性负载Boost变换器进行了全面的分析,用非线性微分代数方程组对两种工作状态下的系统进行建模。基于系统的状态方程,分析了系统在不同参数下的动态特性。通过计算由Filippov法推导的单值矩阵的特征值,分析系统分岔点的演化过程及对系统稳定性的影响。仿真结果表明,Filippov法以更直接的方式实现了与Poincaré截面相同的目标,系统参数在一定范围变化时,系统会出现分岔、混沌等复杂的非线性行为,实验结果验证了理论的正确性。

基于Filippov方法的双向DC-DC变换器在状态反馈下的动力学特性分析

采用Filippov方法对双向DC-DC变换器在状态反馈控制下的动力学特性进行详细分析。建立双向DC-DC变换器的状态反馈控制模型并采用Filippov方法推导系统的单值矩阵,应用Floquet理论采用数值仿真分析系统的动力学特性并与峰值电流反馈进行对比分析,仿真和实验的结果验证了理论分析的正确性。

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。