PWM Buck变换器电容引起的混沌及其控制

大多数关于变换器分岔和混沌的研究都是以电源电压作为变量进行分析和控制的,而实际中电容也影响到系统的分岔和混沌。以PWM模拟电压控制Buck变换器为研究对象,利用计算机仿真电路得到以电容为自变量的分岔图;利用硬件实验电路对单周期稳定、倍周期分岔和混沌3种不同状态进行相图分析;采用参数扰动实现混沌控制,由分岔图可知原来的三种不同状态均被控制为单周期稳定状态,从硬件实验得到的时域波形图验证了控制算法的有效性。     

基于Simulink的Buck变换器混沌现象仿真与研究

基于Simulink建立了电流连续导通模式下的电压控制Buck变换器模型,在该模型的基础上对开关变换器的非线性现象进行了研究。通过改变电路参数,研究了开关变换器从稳定态到倍周期分岔,再到混沌的演化过程。仿真结果与理论分析和实验结果一致,验证了仿真模型的正确性,为合理选取电路参数提供了指导,同时也为混沌控制理论的研究奠定了仿真基础。     

电压模式Buck变换器无源反馈混沌控制

基于时间延迟反馈近似思想,提出一类无源反馈控制方法,实现了电压模式Buck变换器的混沌控制.采用数据采样方式建立了被控系统的迭代映射方程,利用数值计算确定出无源反馈控制强度的调节范围,并对比分析了系统施加控制前后的Jacobian矩阵特征值轨迹.仿真和实验结果证实所提控制方式可以有效实现系统混沌行为的抑制,拓宽了输入电压的稳定范围,减小了电压和电流纹波.     

电压模式控制Buck变换器中的混沌吸引子重构技术

利用Buck变换器的输出电压时间序列可以进行变换器的混沌吸引子重构，其中延迟量可以通过时间序列的自相关函数来确定，而重构维数也可根据混沌吸引子的关联维来确定，仿真和特征参数计算均表明Buck变换器的重构混沌吸引子与原混沌吸引子拓扑等价，具有相同的动力学性质和几何性质，另外，构建了一个延迟重构实验电路，得到的实验波形也验证了上述结果。     

电压模式控制Buck变换器中的混沌吸引子重构技术

利用Buck变换器的输出电压时间序列可以进行变换器的混沌吸引子重构，其中延迟量可以通过时间序列的自相关函数来确定，而重构维数也可根据混沌吸引子的关联维来确定，仿真和特征参数计算均表明Buck变换器的重构混沌吸引子与原混沌吸引子拓扑等价，具有相同的动力学性质和几何性质，另外，构建了一个延迟重构实验电路，得到的实验波形也验证了上述结果。     

电压控制型Buck变换器的混沌抑制策略

针对降压(Buck)变换器运行过程中所产生的混沌现象,根据变换器的工作特性确立其数学模型,并分析其通往混沌的道路。分别使用了两种控制策略使系统稳定于周期1状态：第一种是设计非线性控制器,施加该控制器后,系统的动态响应快,抗扰性强,但输出电压与参考值有一定的偏差;第二种是基于终端滑模自抗扰控制(TSMADRC)的双闭环控制策略,使用该控制策略后,系统输出超调量小、动态响应快且具有较好的暂态响应,并且从源头上避免了混沌现象的发生。仿真结果表明,两种控制方法均可以抑制混沌现象的发生,使Buck变换器工作于稳定的周期1状态。     

电压模式Buck变换器的分岔控制

应用谐波平衡法推导出带PI补偿电压模式Buck变换器的输入电压分岔点表达式.运用数值计算近似求得PI调节参数和分岔点的关系曲线,明确了系统高频(快标)行为的稳定性主要取决于PI调节器的比例因子.同时给出了延迟反馈控制(Time.Delayed Feedback Control,TDFC)参数与系统分岔点的数值关系曲线,并完成了TDFC控制Buck变换器分岔行为的仿真和实验分析,结果表明了所提的分析方法及控制思路的有效.     

PWM Buck变换器中的混沌现象的研究

本文以闭环PWM控制的Buck开关变换器为例,采用非线性迭代映射法对电感电流连续模式下变换器中出现的混沌现象进行了分析研究,确定了开关转换时刻及转换时刻的输出电压和电感的值,最后采用PSpice时行了计算机住址验证。     

基于混沌同步的Buck变换器并联均流控制

针对处于混沌状态的降压(Buck)变换器并联均流效果不佳且均流的稳态和动态特性差的现象。首先建立电压控制型Buck变换器的分段光滑开关模型以及离散模型,并分析系统通往混沌的道路。然后确立初值不同的驱动与响应系统。将所设计的终端滑模控制率施加到响应系统上从而实现并联系统的混沌同步控制。基于混沌的同步特性,可以实现电压控制型Buck变换器的并联均流控制。最后通过MATLAB/Simulink仿真平台搭建施加控制后的并联系统模型进行实验仿真。结果显示,并联系统均流误差接近于0,并当输入电压发生突变时,均流误差未发生改变,表明施加终端滑模控制后,Buck变换器并联均流误差小且具有较好的稳态和动态特性。     

基于电荷控制的Buck变换器

介绍了一种新的单周期控制方法——电荷控制法。通过对开关电流的控制,使其在一个周期内达到期望值。在详细分析电路工作原理的基础上,推导出电荷控制Buck电路的控制电路和主电路数学模型。Pspice仿真和实验结果表明,系统的稳定性不仅与占空比D有关,而且与电路的电感、负载及工作频率有关。若参数选择合理,则系统可在D>0.5条件下稳定工作。该控制在每个周期对开关管上的电流进行积分,有较强的抗干扰性,所以能有效抑制负载扰动。实验测得电荷控制Buck电路功率因数PF=0.99,电流畸变率THD=8.4%。     

ZPETC及其在Buck变换器中的应用研究

将零相位误差跟踪控制（ZPETC）引入到Buck变换器中,详细介绍了ZPETC的工作原理,给出了Buck变换器的数学模型,并对ZPETC控制的Buck变换器进行了仿真,仿真结果表明ZPETC能够实现无相位差和无超调的快速跟踪控制效果。该控制算法易于实现,改进了传统PID的控制性能,具有一定的理论意义和应用前景。     

反馈控制型PWM DC/DC变换器的建模分析与混沌控制

利用拉氏变换求解方法建立反馈控制型PWM DC/DC变换器离散迭代模型,与以前的平均模型对比,证明此方法的先进性,并利用它进行分析.把自适应控制方法和参数同步的概念应用到DC/DC变换器的混沌控制当中,利用Matlab仿真软件和电路实验证明它的先进性和有效性.     

PWM Boost变换器不同工作方式下的次谐波和混沌行为

建立了PWMboost变换器连续模态和不连续模态的离散数学模型，证明了系统运行中谐波和混沌行为的存在，确定了系统运行的混沌区域，为进一步运用非线性系统混沌理论探索DC／DC功率变换器的运行规律打下基础。     

双有源桥DC-DC变换器升降压功率特性优化控制

双有源桥DC-DC变换器工作在升压、降压状态下时,在传统单移相控制下,电压的不匹配程度会影响变换器的超前桥、滞后桥以及电感上的功率分布情况,进而增加变换器的通态损耗。引入内移相角的双重移相控制可以改变输入、输出侧的电压波形,进而优化流过超前桥、滞后桥的无功功率,在改变变换器的功率特性的同时增加了控制的自由度和灵活性。在此基础上提出了变换器工作在升压、降压状态下,以电感上的无功功率为优化目标的双重移相控制策略,减小了变换器的整体无功功率和通态损耗,从而提高变换器的效率。最后通过试验验证了该双重移相控制方式的有效性和优越性。     

Inner Intrinsically Safe Criterion and Design Considerations of Buck Converter Based on Equivalent Inductance

To obtain the intrinsic safety criterion of the Inner-intrinsic-Safety-Buck-Converter (ISBC) based on equivalent-inductance to guide its optimal design, the Inductor Disconnected Discharge (IDD) behavior of ISBC is researched, and the Equivalent-Simple-Inductive-Circuit (ESIC) based on the equivalent inductance is defined. According to ESIC based on the equivalent-current and the energy equivalence, the expression of the equivalent inductance L_ei is derived. The effect of the inductance L, the capacitance C, the input voltage V_i and the load resistance R_L on L_ei is deeply studied, and it’s pointed out that L_ei increases with the increase of V_i, L, C, and R_L, respectively. According to the minimal ignition current curve of the Simple-Inductive-Circuit (SIC), the nonexplosive intrinsically safe criterion based on L_ei is proposed. Combining the proposed criterion, the output ripple voltage and the expression of L_ei, the design region of the capacitance and inductance of the Buck converter meeting the demands of both inner intrinsic safety and electric performance is obtained. The feasibility of the design method and the proposed criterion is proved by the simulation and experimental results.     

双频Buck变换器

该文提出了一种双频Buck变换器拓扑结构，并对其进行了稳态和动态分析。该结构由两个Buck单元构成，一个工作在高频状态，另一个工作在低频状态，高频单元用于提高系统动态响应速度和输出精度，而用低频单元输出功率。该双频变换器不仅可以改善系统响应速度，提高控制精度，降低损耗，并且两个变换器之间不会产生环流。试验结果证明了该理论的正确性和有效性。