發(fā)布時(shí)間：2021-06-05 20:05

　　恒功率負(fù)載的負(fù)增量阻抗特性可能導(dǎo)致DC/DC變換器系統(tǒng)不穩(wěn)定。這里采用Filippov方法對(duì)帶恒功率負(fù)載的雙向DC/DC變換器在峰值電流控制下的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。首先根據(jù)開關(guān)切換建立了雙向DC/DC變換器在恒功率負(fù)載下的電池供電和充電連續(xù)模型,然后針對(duì)恒功率負(fù)載采用泰勒級(jí)數(shù)展開并采用Filippov方法構(gòu)建了系統(tǒng)的跳躍矩陣和單值矩陣,利用Floquet理論分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最后,選取參考電流和供電電壓為分岔參數(shù)對(duì)系統(tǒng)在電池供電和電池充電模式下的行為進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過分岔圖、時(shí)域波形圖和相軌圖觀察系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。 

【文章來源】：電力電子技術(shù). 2020,54(11)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

圖２不同Ｉ時(shí)軌跡??Ｆｉｇ．?２?Ｔｈｅ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ?ｏｆ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?１＾??１．５?２?２．５?３?３．５?４?４．５?５?５．５?６??／ｒｅｆ／Ａ??

ｄｅ??ＵＡ??Ｄ??１．２??１．１６８?２，－１．０５２?４??１．８??－０．８６１?７，１．０３１??２??０．９８４?４，?－０．７９９?１??４．４??０．１６３?８±０．３０５ｉ??３．２．２?化變化時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性??取電路的主要參數(shù)乙。＝２２?ｊｊｌＨ，（：。＝９０?ｊｊｌＦ，４＝??２０評(píng)上＝２入，／＝２他。為分析電池供電模式下＂１１＞１??和充電模式下１變化時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，�。妫鶠�??分岔參數(shù)，ｔ／ｌｌＵ在１２￣３１Ｖ范圍變化內(nèi)。兩種模式??下的變化如圖３所示。??＂ｂａ？／Ｖ??圖３不同時(shí)￡：＿軌跡??Ｆｉｇ．?３?Ｔｈｅ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ?ｏｆ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｕｉｍｔ??圖３中的實(shí)線為供電模式下隨變化??情況。從圖中可以看出，當(dāng)＾＞２０?Ｖ左右時(shí)，心??維持在１以下，此時(shí)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。圖３中的??虛線為充電模式下￡？的變化軌跡，當(dāng)％＞１８乂??時(shí)系統(tǒng)開始處于穩(wěn)定狀態(tài)。??在電池供電模式下，當(dāng)?shù)娜≈捣秶鸀椋保玻??３２?Ｖ時(shí)，計(jì)算了?５個(gè)［＾的／）如表３所示。由表３??中Ｄ可知，在１２．５￣１９．５Ｖ的范圍內(nèi)，系統(tǒng)處??于穩(wěn)定與不穩(wěn)定的波動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)（＾＝１９．５?Ｖ時(shí)，Ｄ??為０．４５１?１和１．００７?２，此時(shí)系統(tǒng)有一個(gè)特征根在??單位圓外即系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)［＾＝２０?Ｖ??時(shí)，￡＞為０．４４７?８和０．９９９?５，其中兩個(gè)特征根都在??單位圓內(nèi)，系統(tǒng)開始處于穩(wěn)態(tài)多２０?Ｖ時(shí)，系統(tǒng)??開始一直處于穩(wěn)定狀態(tài)。同理，電池充電模式下，??當(dāng)匕的取值范圍為１２￣３２Ｖ時(shí)，計(jì)算了?４個(gè)供??電電壓｛／＆的Ｚ）如表４所示。當(dāng)％＝１６?Ｖ時(shí)，Ｄ為??９９

“在１￣??１０?Ａ范圍內(nèi)變化。從圖４中可以看到，當(dāng)／ｙｌ？?Ａ??時(shí)，系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)；／＞＾＝４．７?Ａ?xí)r，系統(tǒng)由穩(wěn)定的周??期一狀態(tài)過渡到不穩(wěn)定的狀態(tài)，當(dāng)心＝５?Ａ?xí)r，系統(tǒng)??由穩(wěn)態(tài)開始產(chǎn)生倍周期分岔；當(dāng)４ｆ＞８?Ａ?xí)r，系統(tǒng)處??于混沌狀態(tài)。仿真結(jié)果基本與用Ｆｉｌｉｐｐｏｖ方法分??析的結(jié)果吻合。??１２｜???１０－?乂??／ｒｅｆ／Ａ??圖４不同４時(shí)＆分岔圖??Ｆｉｇ．?４?ｉＬ?ｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?１＾??圖５是對(duì)匕在１２￣３１?Ｖ范圍內(nèi)，采用Ｍａｔｌａｂ??對(duì)系統(tǒng)１進(jìn)行仿真的結(jié)果�？梢�，當(dāng)＾＜２０?Ｖ時(shí)，??系統(tǒng)處于混沌狀態(tài)，當(dāng)＾在２０￣２２?Ｖ范圍內(nèi)時(shí)，??系統(tǒng)由混沌過渡到倍周期分岔的不穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)??１００??時(shí)，系統(tǒng)處于周期一的穩(wěn)態(tài)。此外在??１３?Ｖ附近和為１５￣１８?Ｖ時(shí)有一個(gè)小范圍的穩(wěn)??態(tài)，仿真結(jié)果基本上與Ｆｉｌｉｐｐｏｖ理論分析結(jié)果吻合。??２．２１???０．８?－??°＇１〇?１５?２０?２５?３０?３５??ｔ／ｂａｔ／Ｖ??圖５不同‘時(shí)匕分岔圖??Ｆｉｇ．?５?ｉＬ?ｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ??４．２?實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證??實(shí)驗(yàn)電路參數(shù)與仿真電路相同。實(shí)驗(yàn)電路采??用兩級(jí)變換器串聯(lián)，其中前級(jí)變換器為雙向變換??器，后級(jí)為Ｂｕｃｋ變換器，作為前級(jí)變換器的恒功??率負(fù)載，后級(jí)變換器接一個(gè)２０?０的阻性負(fù)載。后??級(jí)變換器的輸入電壓為１０￣６４Ｖ，輸出電壓為５￣??６０?Ｖ，最大輸出電流和輸出功率分別為５?Ａ和??２４０?Ｗ。電池供電模式下選�。煞謩e為１４?Ｖ和??２４

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3212819