中文摘要：

软开关模式的电力电子电路存在分岔、混沌等非线性动力学行为,为了分析和掌握其非线性问题的内在机理以对其进行诱导与控制，建立动力学行为计算模型并提出相应的分岔及混沌分析方法非常必要。但由于软开关电路系统的高维自治分段特性，导致现有的针对非线性系统的建模及分析方法不能很好地适用于软开关电力电子电路。本项目拟提出一套适用于具有自治分段特性的振荡系统的非线性建模及动力学行为分析方法。研究内容包括建立复杂软开关边界条件的数值求解模式，提出一种半解析、半数值的广义庞加莱截点映射模型及其广义收敛性条件、提出一种广义的李亚普诺夫－施密特方法求取软开关电路的分岔集及分岔解，研究不同分岔的相互作用及向其他非线性动力学行为的转化关系，并提出一种多周期点控制方法，实现高维自治系统非线性行为的诱导控制。将上述成果应用于非接触电能传输系统，以进一步完善理论研究成果，提升系统性能，推动该系统相关实用技术进一步发展。

结论摘要：

项目以非接触电能传输（CPT）系统的软开关变换拓扑为主要对象，围绕建模方法、分岔行为分析、非线性行为控制方法等方面展开了系统深入的研究，按照研究计划实现了预期的研究目标，取得了系列理论成果，并在多稳态系统输送控制方法、频率稳定控制方法、功率控制方法等方面申请了若干发明和实用新型专利，在CPT系统分析与优化设计方面开发了实用软件，并申请了软件著作权。项目取得的主要成果如下（1）提出了软开关电路动力学行为稳态过程建模分析方法。该方法基于频闪映射思想，根据软开关边界条件建立了系统的庞加莱截面映射模型，结合不动点理论及数值分析方法，可准确分析出系统所有可能的软开关工作点的周期、波形及自治稳定性等稳态特性。（2）提出了软开关电路动力学行为动态过程建模分析方法。该方法在庞加莱截面映射模型基础上，基于变步长离散迭代映射及快速数值求解方法，确定系统反复穿越庞加莱截面的相轨迹流的空间分布特征，认识系统相轨迹流演变规律，进而理解系统复杂动力学行为的产生机理。（3）提出了多稳态软开关工作点的输送控制方法。该方法基于延时干扰策略，通过干扰系统当前运行状态，使其相轨迹脱离当前极限环吸引子，进入目标吸引子的吸引域，从而在干扰结束后能自治收敛运行到目标软开关工作点上。通过设置不同的扰动控制参数，可实现不同稳态工作点的输送控制。（4）提出了基于输送控制策略的频率稳定控制方法。该方法采用间歇控制的方式，正常情况下系统自治运行，当工作频率发生漂移，从分岔频率的一个分支跳变到另一分支时，则自动启动输送控制措施，使其回到设定的分岔频率分支上。该方法可有效解决软开关变换电路在频率分岔区的频率控制问题。（5）提出了基于多稳态软开关工作点动态切换的功率控制方法。该方法基于软开关工作点功率特性的差异，仅通过控制方法动态改变系统工作点实现在软开关模式下的实时功率调节，减小了系统损耗，并降低了系统成本。（6）提出了CPT系统的双边功率流控制方法。该方法基于系统各运行模态的功率流方向特性，通过建立系统原边输入电源到副边负载之间的双向能量流动通道，并根据误差实时调整能量流方向，实现功率快速调节，提高了系统的快速性。（7）开发了CPT系统参数优化设计软件。通过选取系统拓扑并设置相应的参数，就能计算出系统稳态工作点的频率及雅可比矩阵特征值等信息，还能计算系统最大输出功率，优化互感和原边电容等参数。