電壓反饋型DC-DC變換器的分岔與混沌現(xiàn)象研究.pdf

1、DC-DC開關(guān)變換器是一類典型的分段光滑的非線性系統(tǒng)，在一定的參數(shù)條件下，變換器運行過程中蘊含著豐富的非線性現(xiàn)象，如分岔和混沌等。這些現(xiàn)象可能會導(dǎo)致變換器出現(xiàn)高頻噪聲、臨界運行突然崩潰等不可預(yù)測的“故障”，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成不可逆轉(zhuǎn)的危害。隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，由開關(guān)電源支撐的系統(tǒng)對變換器的穩(wěn)定性、可靠性提出了更高的要求。因此，深入理解DC-DC變換器中存在的非線性現(xiàn)象的本質(zhì)，對設(shè)計變換器時規(guī)避此類“奇異”或不規(guī)則現(xiàn)象的發(fā)生具有

2、重大的現(xiàn)實意義。本論文分別選取典型非隔離式開關(guān)變換電路——Buck-Boost變換器以及隔離式開關(guān)變換電路——反激變換器為研究對象，采用分岔圖、相軌跡圖和時域波形圖等簡單、直觀、有效的手段研究它們的非線性動力學(xué)現(xiàn)象:
　　1.研究非隔離式開關(guān)變換電路——Buck-Boost變換器的動力學(xué)特性。由不連續(xù)導(dǎo)通模式下的Buck-Boost變換器的基本工作原理，推導(dǎo)出其精確離散映射模型，為進一步的理論研究提供了可靠的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。接著，基于上

3、述模型以及分段線性模型采用Matlab軟件對變換器進行數(shù)值仿真分析，得出變換器隨反饋系數(shù)變化而出現(xiàn)的分岔圖以及相應(yīng)的典型反饋系數(shù)的相軌圖、時域波形圖。相對準(zhǔn)確地確定了變換器周期軌道的穩(wěn)定域。為開關(guān)電源的工程設(shè)計提供了參考。
　　2.研究隔離式開關(guān)變換電路——反激變換器的動力學(xué)特性，在建立其精確離散映射模型時引入安匝和的概念，使得非隔離式變換電路成熟的研究分析方法能直接應(yīng)用于反激變換器中?；诮⒌姆醇ぷ儞Q器的精確離散模型得到系統(tǒng)以