PWM开关变换器的极限环与状态空间平均法

从平均原理的角度阐明状态空间平均法［１］是平均法的第一阶近似，并证明了开环工作的ＰＷＭ变换器只存在稳定且唯一的以Ｔ（＝１／ｆｓ，ｆｓ是开关频率）为周期的周期解，且当ｆｓ→时，该周期解趋近于平均系统（原系统经平均后所得的系统）的直流解。这表明，高速周期开关系统极限环的性态可通过分析其平均系统的奇点来掌握。这是状态空间平均法的实质。

广义状态空间平均法用于PWM整流器的建模

针对常用的建模方法应用于电力电子变换器系统建模仿真的不足之处,首先介绍了基于Fourier变换的广义状态空间平均法(Generalized State Space Averaging)的基本原理;然后,以三相PWM整流器为例,在其时域开关模型的基础上给出了PWM整流器广义状态空间平均模型的详细推导过程,仿真结果验证了所建立模型的正确性和有效性。

基于状态空间平均法的BOOST变换器仿真分析

DC--DC开关变换电路是一个时变的、非线性的动态系统,它的分析与设计一直是一个难题。通过数学推导阐述了状态空间平均法是平均法的一阶近似,并通过MATLAB软件进行典型升压变换器(boost converter)的电路模型和数学模型仿真对比,定量地讨论状态空间平均法模型的适用条件,说明状态空间平均法的本质,指出使用状态空间平均法时,一定要注意使用条件。

广义状态空间平均法在CMPS系统建模中的应用

非接触移动供电系统(CMPS)是一种基于电磁感应耦合原理实现电能从静止电源系统向移动用电设备传输的新型供电系统。由于该系统主电路包含高频逆变网络以及两个相互耦合的谐振网络,导致系统阶数较高,其状态变量也呈现出明显的振荡特性,从而给系统建模与仿真分析带来了很大困难。利用Sanders所提出的广义状态空间平均法,建立了CMPS系统的数学模型,并依据该模型对CMPS系统进行了稳态与暂态分析。

非接触传输系统的广义状态空间平均法分析

采用广义状态空间平均法(GSSA)基于频域分解的思想将系统非线性模型近似成线性连续模型,并依据该模型分析了非接触电能传输技术(CPT)系统的稳态和暂态过程.仿真结果表明,GSSA模型能较快地完成对CPT系统的稳态及暂态分析,且与Simulink创建的精确时域模型的仿真结果一致.在此基础上,给出了系统效率计算方法,分析了直流电感、负载参数对系统效率的影响.

基于状态空间平均法的光伏并网逆变器控制建模

根据单相并网逆变器的结构和工作原理,提出了一种基于状态空间平均法的并网逆变器模型并使用MATLAB对该模型进行仿真研究,结果表明该模型能真实反映并网逆变器的实际工作过程,且该模型具有原理清晰,仿真时间短,占用资源少的优点.

基于状态空间平均法的新型高压直流输电系统稳态建模分析

运用状态空间平均法对新型高压直流输电系统进行分析,建立了新型高压直流输电系统的模型。并在开关函数的基础上进行傅立叶变换,通过忽略高次部分,在建模过程中,用开关函数来表示阀的开关状态,其状态组合可以表示整个电压源型换流器的状态,从而可以考虑换流器的自换相过程。结果表明,新型高压直流输电技术具有良好的性能。

基于状态空间平均法的非理想buck变换器CCM模态建模与仿真

精确数学模型是变换器设计、研究的基础,是观察、控制变换器输出特性的前提条件.本文采用状态空间平均法对非理想型buck变换器进行建模,得到其精确数学模型,并通过对matlab/simulink中buck变换器电路仿真验证基于状态空间平均法建模的正确性.

BUCK变换器状态空间平均法建模与闭环仿真

DC-DC变换器进行建模和仿真,对实际电路的设计调试有一定的指导意义。运用状态空间平均法建立Buck变换器CCM模式下的模型,并对交流小信号模型进行一定分析。设计了反馈控制回路,借助MATLAB仿真工具,建立开环和闭环系统的状态空间及电路仿真模型。通过对仿真结果的分析,可以得出状态空间平均法建立的模型与实际电路模型在动态性能及稳态输出方面基本相符,对于变换器理论分析等工作有较大参考意义。

状态空间平均法在串联型有源电力滤波器建模中的应用

阐述了状态空间平均法的基本思想,通过引入开关函数,建立了串联型有源电力滤波器的数学模型,利用状态空间平均法建立了单相电路状态空间平均模型.用Matlab仿真软件对状态空间平均模型进行了仿真,结果表明状态空间平均模型准确性能够满足要求,具有一定的合理性.

状态空间平均法在开关电源动态建模中的应用

开关电源系统作为一非线性时变动态系统,建立数学模型指导其分析设计一直是一个难题。结合实际课题的具体要求,采用状态空间平均法和小信号模型建立了电镀槽非线性负载降压斩波电路的数学模型,给出了建模的详细过程和满足条件。基于电镀工艺需要,电源具有恒流调节的能力。应用此数学模型分析了PWM恒流源闭环系统的稳定性,并进行了系统校正,给出了实验结果和结论。

基于状态空间平均法的Boost直流变换器建模与仿真分析

在高性能开关电源的设计过程中,要求建立变换器的准确数学模型。但直流变换器一般具有非线性、多模态、时变的特点,需要使用新方法对其进行研究。针对非隔离式直流变换器的工作情况,采用状态空间平均法建立了Boost变换电路的数学模型。然后基于Boost变换器的模型,利用Matlab软件进行仿真分析,验证了模型的正确性。

基于状态空间平均法的TL Buck直流变换器建模研究

针对TLBuck直流变换器这样一个时变的、非线性的、多模态的动态系统,分析了其工作原理,利用状态空间平均法建立了其数学模型,并用Matlab仿真软件对状态空间平均法得到的数学模型和电路模型进行仿真,仿真结果表明其数学模型具有一定的合理性。

基于状态空间平均法的统一电能质量调节器的建模仿真

介绍了状态空间平均法的基本原理;通过引入开关函数,建立了统一电能质量调节器中串联变流器的数学模型;基于状态空间平均法建立了串联变流器单相逆变器的状态空间平均模型;采用Matlab和Multisim软件对该模型进行了仿真。仿真结果表明,该模型能较好地反映变流器系统的状态变化,具有一定的合理性。

用状态空间平均法分析单端反激变换器

本文详细地叙述了用状态空间平均地建立单端反激变换器的稳态和动态低频小信号等效电路模型的过程，进而分析了这种电路的稳定性。为这种电路的进一步分析做了首要的工作。

考虑死区特性的全桥型MMC状态空间平均化建模方法

为避免同侧互补导通的功率管发生直通短路故障,模块化多电平换流器(MMC)中开关器件需要设置死区时间,死区的存在会产生死区效应且死区难以被彻底消除。随着电力电子器件开关频率的不断提高,死区占比增加,死区影响已不容忽视。针对死区效应越来越显著和MMC仿真耗时过长的问题,提出一种考虑死区特性的提速模型。首先,对级联子模块含死区时间的实际开关状态进行端口工况特征扫描,通过含死区的端口特性识别出各子模块实际工作模态,建立状态空间方程。其次,基于状态空间平均法,以占空比为纽带统一子模块不同的模态性质,建立子模块分立元件模型。进一步,根据平均值模型的解耦特性,建立桥臂集中模型,提高仿真建模效率。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件平台上分别搭建全桥型MMC的详细模型、子模块分立元件模型与桥臂集中模型。仿真结果表明,所提模型具有较高的精度和运行效率,可以更好地满足实际工程仿真需求。

基于状态空间平均法的逆变器建模与控制策略研究

针对功率开关管导致的非线性问题,该文提出了状态空间平均法建立逆变器系统模型的方法。根据实际要求设计元器件参数,计算补偿前逆变器开环特性静动态性能,选取带输出电流前馈的双环PI控制结构。采用极点配置控制器的设计方法,结合实际情况选取合理的闭环参数。加入控制器后的系统具有稳态特性良好、动态响应速度快、鲁棒性强、电压畸变小等特点。Matlab/Simulink仿真验证该建模与控制策略设计方法是可行有效的。

基于广义状态空间平均法的串联谐振三端口DC/DC变换器建模与控制

三端口双向DC/DC变换器的建模方法主要对谐振槽为单一电感或每个端口建模进行研究,缺少对谐振槽为LC谐振的拓扑建模。本文采用一种广义状态空间平均法对串联谐振三端口DC/DC变换器进行建模,并对系统的工作模式、动态建模过程和控制策略进行了研究。通过在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,对不同工作模式下功率流动进行仿真验证。结果表明,该建模方法设计的控制策略能够获得良好的系统动态响应特性。

基于状态空间平均法的非理想Boost变换器建模与控制研究

利用状态空间平均法对非理想Boost变换器进行分析,建立控制到输出的数学模型。为了消去控制到输出的数学模型中S右半平面的零点,改善整个非理想Boost变换器的动态性能和静态性能,在补偿网络中设计了惯性环节进行补偿。为了验证设计的惯性补偿环节的准确性,进行仿真和样机测试验证,结果表明控制系统中设计的惯性补偿环节能够有效改善非理想Boost变换器的性能,使得非理想Boost变换器动态和静态性能良好。