电压模式 Buck变换器典型工作状态分析

电压控制型Buck变换器是典型的非线性电路系统。根据DC-DC Buck变换器的工作特性,建立了研究其非线性现象的仿真模型,分析了Buck变换器的分岔稳定性和混沌化特性,揭示了以输入电压和电感作为分叉参数的混沌现象及系统输出特性;从时域角度分析参考电压波形与输出电压波形交点的变化对变换器工作状态的影响,在相图中得到系统由稳定到混沌的演化过程,并验证了该模型的合理性和可行性。该研究方法也为其他模式DC-DC变换器的分岔与混沌现象提供理论和实验基础。     

通信电源中Boost变换器的混沌现象控制

混沌的发生是一种内在随机行为.在通信电源系统中电流控制模式开关变换器作为一种强非线性开关电路,同样也存在混沌现象.尽管开关变换器中混沌状态的存在通常不会造成破坏性的危害,但是对于可靠性要求很高的通信电源系统来说,变换器工作于混沌状态是一种不稳定的现象.在不连续运行模式条件下,基于建立了分析电流反馈型Boost变换器中的分岔行为和混沌过程的分段离散迭代映射方程,得到了以输入电流I为参数的分岔图和相图.在考虑对扰动参数的调整基础上,提出了一种基于Logistic映射调制的参数共振扰动控制方法.     

并联Boost变换器的非线性及其控制技术研究

文中在理论和实验上研究了并联峰值电流控制Boost变换器的非线性现象[1],变换器没有电压控制回路,只关注其在电流控制模式下的分岔与混沌现象。研究并联Boost变换器在参考电流和输入电压一定时,且电感电流工作在连续模式下可能产生的分岔与混沌现象。为了消除并联Boost变换器出现的混沌现象,文中提出了一种斜坡补偿控制策略,通过验证新策略具有较好的抑制混沌效果和鲁棒性。     

基于UC3854A控制的PFC中分岔现象仿真研究

为深入了解基于UC3854A控制的PFC变换器中的动力学特性,研究系统参数变化对变换器中分岔现象的影响,在建立 Boost PFC 变换器双闭环数学模型的基础上,用Matlab软件对变换器中慢时标分岔及混沌等不稳定现象进行了仿真.在对PFC变换器中慢时标分岔现象仿真的基础上,分析了系统参数变化对分岔点的影响,并进行了仿真验证.仿真结果清晰地显示了输入整流电压的幅值变化对系统分岔点的影响.     

快时标意义下平均电流控制的Boost PFC分析与仿真

利用仿真软件Matlab/Simulink对工作于电流连续模式下的电压控制型boost变换器建立了仿真模型并对其非线性现象进行研究。根据其结构、电路参数及不同的工作条件,该模型分别从时域与相图的角度分析了boost变换器中的分岔与混沌现象。通过计算机仿真,以电解电容和升压电感作为分岔参数,观察其混沌现象及系统输出特性,在电流离散迭代映射图中观察到了系统由稳定到混沌的演化过程。所有仿真结果均与以往的理论分析相符,从而验证了该模型的合理性和可行性。     

平均电流控制型PFC Boost变换器中的低频分岔现象研究

在设计和分析平均电流控制型功率因数校正(PFC)Boost变换器时,通常假设其工作在电流连续模式下,而采用电流连续模式下的平均模型分析变换器的动力学特性.而实际的变换器可能工作在电流断续状态,当变换器负载较小时,电流断续状态更加明显.因此,采用电流连续状态下的平均模型无法准确描述变换器的特性,尤其是混沌和分岔现象.本文采用考虑电流断续工作状态的状态空间模型,对PFC变换器中的低频分岔现象进行了分析,得到了低频分岔图,使该变换器由倍周期分岔到达混沌的路径更加清楚,使人们可以更全面理解这种变换器的动力学行为.并从分岔的角度分析了变换器的稳定性.其结果表明,变换器的输出电容和负载对变换器的稳定性具有很强的影响.通过给出的参数分岔图和二维参数与稳定性的映射图,为更好地设计变换器提供了指导.仿真分析结果和实验结果表明了本文所提方法的合理性和结果正确性.     

峰值电压反馈Superbuck变换器中分岔与混沌的实验研究

该文针对太阳能光伏发电系统中一种重要的拓扑结构 Superbuck 变换器进行非线性动力学研究。根据变换器的状态方程,采用频闪映射方法得到变换器的离散映射模型,然后以参考电压为分岔参数得到电感电流的分岔图。最后通过建立实验电路来研究变换器的非线性动力学行为,验证系统从稳定到倍周期分岔直至混沌态的演化过程,同时通过分析电感电流的功率谱图,证明应用混沌技术可以有效地降低系统的电磁干扰(EMI)。     

PWM型降压式DC-DC变换器中分岔与混沌的研究

对连续工作模式下的PWM型Buck变换器进行了研究。通过仿真和实验，证实了DC-DC变换器是一个强非线性系统，随着输入电压Vi的变化，会出现倍周期分岔和混沌现象。     

DC-DC buck变换器的混沌现象分析及其控制

作为典型的分段光滑系统,DC-DC变换器中会出现诸多复杂的非线性现象,如分岔与混沌。文中从系统传递能量的角度分析了电压反馈型DC-DC buck变换器中混沌产生的机理,指出系统能量的增加是使系统产生混沌的主要原因。在此基础上,提出了一种采用以电感电流为控制变量的脉冲反馈控制器,实现了对电压反馈型DC-DC buck变换器混沌现象的控制。最终通过理论分析、数值计算及电路仿真证实了该方法的正确性及有效性。上述研究结果有助于加深对电路系统动力学特性的认识与理解,对优化系统参数、提高系统性能具有理论和实用价值。     

并联BUCK变换器的非线性控制

针对DC-DC变换器在开关工作频率下,系统易产生高次谐波、分叉混沌状态,以及系统稳定性降低的问题。在适当的频率和振幅下,通过采用参数共振干扰法干扰系统参数,可避免系统出现分岔混沌状态,抑制高次谐波,提高系统稳定性。文中通过研究电压控制模式下并联BUCK变换器分岔混沌现象,证明参数共振干扰法可抑制分岔与混沌,减小系统相位移动,增强系统的稳定性。     

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。     

双并联Boost变换器的延迟反馈控制技术

在电流模式下,峰值电流控制的并联Boost变换器具有分叉混沌等非线性的特性,为消除电路中的混沌现象,提出了一种延迟电流反馈的控制策略。基于闭环系统精确的离散时间模型,推导出了在电流控制模式下的并联Boost变换器主要电路参数变化时的迭代公式。利用Matlab软件进行仿真,并在不同情况下通过对比,验证了延迟电流反馈控制策略具有较好的抑制混沌的能力及鲁棒性。     

自组织反馈光纤环形激光器相位调制产生强度混沌的实验研究

报道了自组织反馈光纤环形激光器中施加相位调制后产生的强度混沌现象。对自组织反馈光纤环形激光器进行稍大于阈值的泵浦,通过压电陶瓷引入相位调制;保持泵浦功率及调制电压不变,改变调制频率,得出光强随不同调制频率变化的分岔图,观察到某些特定频率区域内激光器输出进入类似混沌的状态。针对类似混沌的光强输出序列进行非线性时间序列分析,通过功率谱计算、相空间重构、关联积分计算等方法得到了多段调制频率区间内光强序列具有混沌特征的证据。初步分析产生混沌的机理得出:特定条件下施加的相位调制等同于损耗调制。     

一个新双涡卷电路倍周期分岔到混沌的计算机模拟

本文对一个含分段线性负电容的三阶自治电路的定性性质进行了初步分析,选取一组典型参数进行计算机模拟,找出了超临界Ｈｏｐｆ分岔点及通过倍周期分岔通向混沌的参数区域。     

电力电子电路中非线性现象研究的发展综述

对电力电子电路中的非线性研究的发展近况作了较为全面的叙述。指出了从非线性动力学的角度去研究分叉与混沌行为是今后电力电子电路分析方法的一个发展方向。     

Coexistence of infinite attractors in a fractional-order chaotic system with two nonlinear functions and its DSP implementation

In this paper, a new five-dimensional fractional-order chaotic system based on two nonlinear functions is constructed. The rich dynamical behaviors of the system are analyzed by phase diagram, bifurcation diagram and Lyapunov exponents spectrum. In addition, the complexity of the fractional-order system is analyzed through Spectral Entropy (SE) and Permutation Entropy (PE) algorithms. Meanwhile the phenomenon of coexisting infinite attractors is analyzed. Of particular concern is that the phenomenon of multi-state transition and intermittent oscillation chaos is found in this new chaotic system. Furthermore, the system is implemented on the DSP platform. To the best of the knowledge, these rich dynamical characteristics and complicated phenomena are of great reference value in chaotic image encryption and other fields.     

一类电路系统的分岔分析及超混沌控制研究

为了揭示电路系统丰富的非线性动力学行为,提高电路系统的稳定性,避免混沌或超混沌电路对元器件的危害,针对一类电路系统模型,应用现代数学中的微分方程理论和非线性动力学的方法,分析了系统发生分岔的条件,并通过数值分析验证了该理论结果。研究发现系统在一定参数条件下存在内衣马克-沙克分岔和倍周期分岔,随着参数的变化系统演化为混沌和超混沌。针对目前超混沌控制方法的研究较少,而且控制的周期轨道多是低周期轨道,提出一种节约能量并能将系统控制到高倍周期和概周期的方法,为研究许多现实离散系统模型提供了一种新的方法,对于研究电路系统提供了一条新的思路,因而具有一定的理论意义和实用价值。     

Chaotic oscillations in Josephson tetrode

We numerically demonstrate the generation of chaos in a four-terminal superconductive device made of five Josephson weak-link junctions, which is referred to as "Josephson tetrode," for the applications of ultrafast random signal generations at frequencies of hundreds of gigahertz. In the Josephson tetrode, two junctions are series-connected and three junctions are parallel-connected. We calculate the dynamics of electrical voltages across the junctions when one of the normal resistances is varied. We confirm the generation of chaos by using a bifurcation diagram, three-dimensional attractors, and the Poincare sections. The bifurcation diagram can be interpreted as the quasi-periodicity-breakdown scenario to chaos. We clarify that the mechanism of the generation of chaos is a nonlinear frequency mixing among three independent voltages across the junctions. The condition of the generation of chaos can be predicted from the values of the coefficients in the equations of our model.     

基于Simplorer的Boost变换器非线性研究

主要研究了电流控制模式Boost变换器的非线性现象,详细推导了电路的迭代映射公式,并通过MATLAB编程计算得到混沌图,同时建立Simplorer电路仿真模型,通过电感电流波形图和相图对三种不同电路状态进行分析和比较。为变换器的分析提供了另外一种有效的方法,并揭示了Boost变换器的非线性本质,为变换器的分析、混沌控制和反控制奠定了基础。