PWM型DC-DC变换器中非线性现象分析与研究

摘要

混沌是指发生在确定性系统中貌似随机的无规则或不规则运动。对混沌现象的认识，是非线性科学最重要的成就之一。混沌在工程中有着广阔的应用前景。DC-DC变换器在一定条件下会表现出丰富的非线性现象。由于人们对DC-DC变换器性能要求的日益提高，利用非线性动力学理论对DC-DC变换器中非线性现象进行深入研究分析，对提高变换器的运行性能有着重要的意义。
　　本文首先介绍了非线性动力学的研究现状和非线性现象研究的发展历程。讨论了国内外电力电子电路中非线性现象的研究情况，并提出了本文的主要研究内容。
　　其次，较详细的介绍了与本文内容联系紧密的非线性动力学的基本概念，包括混沌的一些基本概念和分岔的相关理论，归纳了PWM型DC-DC变换器中常见的一些分岔现象。
　　然后，结合PWM型DC-DC变换器的工作原理，给出了研究DC-DC变换器中分岔现象的几种主要的建模方法：频闪映射法、采样数据法和分段数值法，进而采用采样数据建模法对DC-DC变换器进行了稳定性分析。
　　最后，采用了分段数值法对DC-DC变换器中的倍周期分岔现象进行了理论分析，在Matlab环境下对电路中输入电压、电容、电感和周期的参数变化的分岔现象进行了仿真分析，并通过硬件电路实验验证了电路参数变化时的倍周期分岔现象。

目录

PWM型DC-DC变换器中非线性现象

ANALYSIS AND RESEARCH OF NON-LINEAR PHENOMENA IN PWM DC-DC CONVERTER

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 非线性动力学研究现状及分析

1.2.1 混沌学研究现状

1.2.2 分岔现象的研究现状

1.3 电力电子电路中的非线性现象研究

1.4 本文主要研究内容

第2章 非线性动力学基础

2.1 引言

2.2 动力学的基本概念

2.2.1 动力学系统的状态

2.2.2 动力学方程的标准形式

2.2.3 解的各种形式

2.3 混沌的基本概念

2.3.1 混沌的基本术语

2.3.2 混沌的基本特性

2.3.3 利用混沌的特性提高变换器的运行性能

2.4 分岔的基本理论

2.4.1 一般系统的分岔类型

2.4.2 静态分岔

2.4.3 动态分岔

2.5 本章小结

第3章 DC-DC变换器中分岔现象的研究方法

3.1 引言

3.2 PWM型DC-DC变换器的基本形式

3.2.1 Buck变换器

3.2.2 Boost变换器

3.3 DC-DC变换器的分岔现象建模方法

3.3.1 频闪映射法

3.3.2 采样数据法

3.3.3 分段数值法

3.4 稳定性分析

3.5 本章小结

第4章 DC-DC变换器非线性现象的仿真和实验研究

4.1 引言

4.2 分段数值法建模仿真

4.2.1 输入电压变化时的仿真分析

4.2.2 电容参数变化时的仿真分析

4.2.3 电感变化时的仿真分析

4.2.4 周期变化时的仿真分析

4.3 电压控制型Buck变换器的分岔现象实验研究

4.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致 谢