PWM DC-DC变换器混杂动态系统的能控性和能观性

在PWM DC-DC变换器研究中引入混杂动态系统和切换线性系统的概念和相关理论,研究PWM DC-DC变换器的能控性和能观性.首先将PWM DC-DC变换器建立为周期型切换线性系统模型,然后根据周期型切换线性系统的一个周期之后和多周期的能控性和能观性定义及定理,以Buck PWM变换器为例,分析变换器一个周期之后和多周期的能控性和能观性,最后对Buck PWM变换器进行能控性实验验证.实验结果表明,在负载阶跃变化的情况下,变换器输出完全可以控制并且稳定在设计值,这和Buck PWM变换器作为周期型切换线性系统模型的能控性分析结果是一致的.本文的研究还表明,研究方法也适应于其他功率变换器能控性和能观性的研究.     

基于切换线性系统的DC-DC变换器的输出能控性研究

将DC-DC变换器视为一类混杂动态系统——切换线性系统,尝试在DC-DC变换器控制系统研究中引入切换线性系统的概念,基于系统模型研究DC-DC变换器的输出能控性这一基本控制特性,为各种控制策略在DC-DC变换器中的应用奠定理论基础.研究分为三个部分:(1)引入切换线性系统,并以基本的DC-DC变换器为例,建立变换器的切换线性系统模型;(2)给出切换线性系统输出能控性的定义以及充要条件;(3)分析基本DC-DC变换器的输出能控性,并以Buck变换器为例进行仿真分析和验证验证.本文的研究还表明,分析方法也适应于其它功率变换器,甚至所有开关变换电路的输出能控性研究.     

Boost功率因数校正变换器单周期控制适用性的理论分析和实验验证

当输入或者负载跳变时,单周期控制是功率变换器中一种新型的非线性控制策略,单周期就可实现控制目标.然而,单周期控制在功率变换器中的普适性并没有相关研究,限制了它的进一步发展和应用.该文以Boost变换器作为研究对象,引入切换线性系统的概念和理论,基于Boost变换器切换线性系统模型严格证明单周期控制在Boost变换器中的适用性,由此提供一种单周期控制在一般功率变换器中适用性分析方法.在理论研究的基础上,给出了单周期控制Boost变换器实现功率因数校正的一个实际范例.