电流模式控制SEPIC变换器分岔与混沌控制的研究

摘要

近年来，对DC/DC变换器非线性的研究已经取得了许多实质性进展。通过在理论、仿真与实验等方面进行广泛和深入的研究，证实了在一定条件下DC/DC变换器能够表现出分岔、混沌等丰富的动力学现象。然而国内外对高阶SEPIC变换器非线性混沌现象的研究起步较晚，近年来有关SEPIC变换器中分岔与混沌现象的研究成果鲜有报道。本文以电流模式控制SEPIC变换器为研究对象，通过理论分析、电路仿真和实验等方面对SEPIC变换器中的分岔、混沌和混沌控制等方面进行研究。
　　本文首先介绍了本课题的研究背景，概述了国内外对SEPIC变换器非线性混沌现象的研究现状，并指出了该领域研究所存在的不足;接着对DC-DC变换器非线性研究中常用的控制方法和非线性分析方法进行介绍，提出了一种仿真数据与Matlab相结合的方法来绘制表征非线性系统动力学特性的分岔图，并通过实验证实了分岔图绘制方法的正确性与可行性;随后对电流模式控制SEPIC变换器展开研究，分析SEPIC变换器工作于连续导电模式和断续导电模式的工作原理，分别建立SEPIC变换器工作于两种导电模式下的离散时间模型，并对系统不动点的稳定性进行分析。通过电路仿真、理论分析和实验证实了在两种导电模式下SEPIC变换器中存在的分岔与混沌现象，分岔行为的发生使SEPIC变换器在通往混沌的过程中经历了一种倍周期状态，即电路的运行状态经历了周期、2倍周期、4倍周期再到2倍周期、4倍周期，最终进入混沌。最后本文对几种混沌控制方法进行介绍，并将共振参数微扰法应用于连续导电模式SEPIC变换器的混沌控制中，实现了对变换器中混沌现象的控制，并给出了仿真与实验结果。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景

1．1．1 电力电子电路中的非线性混沌现象

1．1．2 DC-DC变换器非线性混沌现象的研究

1．2 国内外研究现状

1．2．1 SEPIC变换器非线性混沌现象的研究现状

1．2．2 SEPIC变换器非线性混沌研究存在的不足

1．3 本文研究的目的和意义

1．4 本文研究的主要内容

2 DC-DC变换器控制方法及非线性分析方法

2．1 DC-DC变换器控制技术

2．1．1 DC-DC变换器的控制和原理

2．1．2 电压模式控制

2．1．3 电流模式控制

2．2 DC-DC变换器非线性分析方法

2．2．1 通向混沌的道路

2．2．2 非线性分析方法介绍

2．3 分岔图的绘制

2．3．1 电路仿真

2．3．2 分岔图

2．3．3 实验分析

3 连续导电模式SEPIC变换器的分岔研究

3．1 电路原理

3．2 仿真分析

3．3 理论分析

3．3．1 离散映射模型

3．3．2 不动点稳定性

3．4 实验分析

4 断续导电模式SEPIC变换器的分岔研究

4．1 电路原理

4．2 仿真分析

4．3 理论分析

4．3．1 离散映射模型

4．3．2 不动点稳定性

4．4 实验分析

5 电流模式SEPIC变换器混沌控制研究

5．1 混沌控制方法及原理

5．1．1 自适应控制原理

5．1．2 反馈控制原理

5．1．3 非反馈控制原理

5．2 共振参数微扰控制SEPIC变换器原理

5．3 仿真分析

5．4 实验分析

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢