位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
电压型双频率控制开关变换器的动力学建模与多周期行为分析
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2013
  • 页码:425-435
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室,西南交通大学电气工程学院,成都610031, [2]合肥工业大学电气与自动化工程学院,合肥230009
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51177140)、四川省青年科技基金(批准号:2013JQ0033)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:2682013ZT20,SWJTU11CX032)资助的课题.
  • 相关项目:脉冲序列调制开关功率变换器控制技术研究
中文摘要:

在断续导电模式下,建立了电压型双频率控制开关变换器的动力学模型,并推导了相应的特征值方程.根据动力学模型,采用分岔图研究了电路参数变化时变换器存在的边界碰撞分岔行为和周期2,周期3,周期4等多周期行为,结果表明:变换器经历了周期1态、多周期态、周期1态的分岔路由;周期态的转变均是由边界碰撞分岔引起的.根据特征值方程,采用Lyapunov指数研究了变换器的稳定性,结果表明:随着电路参数的变化,Lyapunov指数始终小于零,变换器一直工作于稳定的周期态,验证了电压型双频率控制开关变换器的周期3行为并不意味着变换器会必然发生混沌.通过电路仿真,分析了负载变化时变换器的时域波形、相轨图和频谱图,验证了动力学模型的可行性和理论分析的正确性.实验结果验证了文中的仿真结果.

英文摘要:

A dynamical model is proposed and the corresponding characteristic aligns are derived for voltage-mode bi-frequency controlled switching converter operating in discontinuous conduction mode. According to the dynamical model, the border-collision bifurcation and multi-period behaviors, such as period-2, period-3, period-4, and so on, are studied using bifurcation diagrams as the circuit parameters are varied. It is found that the converter behaves along the bifurcation route of period-l, multi-period, and period-l, and the change of period state is induced by border-collision bifurcation. Based on the characteristic equation, the converter stability is investigated by the Lyapunov exponent. It is shown that Lyapunov exponent is always smaller than zero with the variation of circuit parameters and the converter operates in stable period state all the time. Also, it is validated that period-3 behavior of voltage-mode bi-frequency controlled switching converter does not predicate its inevitable chaos. Time-domain waveforms, phase portraits, and frequency spectra of voltage-mode bi-frequency controlled switching converter are analyzed by circuit simulation, which validates the feasibility of dynamical model and the correctness of theoretical analysis. Simulation results are verified by experiments in this paper.

同期刊论文项目
期刊论文 132 会议论文 6 专利 16
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876