本文選題：Superbuck變換器 + 不動點�。� 參考：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：能源短缺和環(huán)境污染使得分布式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)獲得了廣泛的關(guān)注,而其中功率變換器的研究成為了焦點。Superbuck變換器被驗證能夠應(yīng)用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中,并且增加整個系統(tǒng)的發(fā)電效率。人們對Superbuck變換器進(jìn)行了深入的研究,但是由于四階系統(tǒng)較難精確建模以及計算復(fù)雜繁瑣的特點,使得它的非線性動力學(xué)研究處于空白。而對于DC-DC變換器這種強非線性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),只分析其線性狀態(tài)下的穩(wěn)定性是不夠的,因此,本文以superbuck變換器的非線性動力學(xué)現(xiàn)象為研究對象,通過理論分析、數(shù)值仿真、實驗驗證等研究方法找到了變換器系統(tǒng)穩(wěn)定性的條件。實際工程應(yīng)用當(dāng)中,應(yīng)該合理設(shè)計系統(tǒng)的電路參數(shù),避免系統(tǒng)處于分岔、混沌等不穩(wěn)定狀態(tài)。具體內(nèi)容包括:1.介紹了superbuck變換器的基本動態(tài)特性,得到變換器的穩(wěn)定工作點以及處于穩(wěn)定工作的條件。介紹了superbuck變換器幾種常見的反饋控制模式及它們的工作方式。2.介紹了非線性動力學(xué)研究的基本理論,包括穩(wěn)定性理論、分岔理論和混沌理論。介紹了穩(wěn)定性判斷方法、常見分岔類型、混沌特性描述及混沌分析方法等。3.推導(dǎo)了superbuck變換器的離散時間映射建模和狀態(tài)空間平均建模。得到了superbuck變換器的近似離散迭代模型和狀態(tài)平均模型。得到了占空比及分岔參數(shù)在首次分岔點的值。4.計算得到了不同分岔參數(shù)下superbuck變換器系統(tǒng)的不動點以及雅可比矩陣特征值的變化特點,并驗證了狀態(tài)空間平均建模的精確性和近似離散時間映射建模的正確性。5.利用數(shù)值仿真,得到了superbuck變換器的分岔圖、時域波形圖、相圖、龐加萊截面、功率譜線等非線性特征曲線。最后通過實驗測試驗證了數(shù)值仿真的正確性。
[Abstract]:Energy shortage and environmental pollution have made distributed solar photovoltaic systems receive wide attention, and the research of power converters has become the focus. Superbuck converter has been proved to be able to be used in solar power generation systems. The Superbuck converter has been studied deeply, but because of the difficulty of accurate modeling and complicated calculation of fourth-order system, the research on nonlinear dynamics of Superbuck converter is in blank. But for the strong nonlinear topology of DC-DC converter, it is not enough to analyze its stability in the linear state. Therefore, the nonlinear dynamic phenomenon of superbuck converter is taken as the research object, through theoretical analysis, numerical simulation, The stability condition of converter system is found by experimental verification and other methods. In practical engineering application, the circuit parameters of the system should be designed reasonably to avoid the unstable state such as bifurcation and chaos. The details include: 1. The basic dynamic characteristics of superbuck converter are introduced, and the stable working point and the condition of stable operation are obtained. This paper introduces several common feedback control modes of superbuck converters and their working modes. The basic theories of nonlinear dynamics are introduced, including stability theory, bifurcation theory and chaos theory. The stability judgment method, common bifurcation type, chaotic characteristic description and chaos analysis method are introduced. The discrete time mapping modeling and state space average modeling of superbuck converter are derived. The approximate discrete iterative model and state average model of superbuck converter are obtained. The value of duty cycle and bifurcation parameter at the first bifurcation point is obtained. The characteristics of fixed point and Jacobian matrix eigenvalue of superbuck converter system with different bifurcation parameters are obtained, and the accuracy of state-space average modeling and the correctness of approximate discrete-time mapping modeling are verified. The nonlinear characteristic curves of superbuck converter, such as bifurcation diagram, time-domain waveform diagram, phase diagram, Poincare section and power spectral line, are obtained by numerical simulation. Finally, the correctness of numerical simulation is verified by experimental test.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM46

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本文編號：2088337