本文關(guān)鍵詞：Boost變換器的頻閃映射模型及其非線性行為分析和控制

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【摘要】：電力電子系統(tǒng)作為一類強(qiáng)開關(guān)非線性系統(tǒng),存在著豐富的分岔與混沌等非線性行為,這嚴(yán)重影響到系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定,因此對其存在的混沌現(xiàn)象進(jìn)行研究與控制有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。各類功率變換器是電力電子系統(tǒng)的核心,它的穩(wěn)定性直接決定著系統(tǒng)的整體性能。本文以Boost變換器為研究對象,采用頻閃映射離散模型,對其存在的非線性行為進(jìn)行深入分析,并在此基礎(chǔ)上對Boost變換器進(jìn)行混沌控制與反控制。論文主要研究內(nèi)容如下:(1)結(jié)合目前存在的構(gòu)建離散模型方法,提出了構(gòu)建功率變換器離散模型的通用步驟,建立了電流模式和電壓模式Boost變換器CCM和DCM下的頻閃映射離散模型。建模過程中在前人的基礎(chǔ)上做了一定的改進(jìn):1)將一般時(shí)域中的計(jì)算引入到頻域中,大大簡化了計(jì)算量;2)為傳統(tǒng)的頻閃映射模型加入約束條件,從而解決傳統(tǒng)頻閃映射模型不能正確反映可能出現(xiàn)的跳躍周期的問題。(2)針對Boost變換器的混沌現(xiàn)象進(jìn)行了較為深入的研究。主要研究了電流模式Boost變換器的CCM模態(tài)和電壓模式Boost變換器的DCM模態(tài)下的非線性行為。由理論分析確定了系統(tǒng)不同參數(shù)下的穩(wěn)定域,通過精確分段光滑模型與頻閃映射離散模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證,并詳細(xì)展示了分岔點(diǎn)附近系統(tǒng)狀態(tài)的變化,對變換器通向混沌的道路進(jìn)行了深刻的揭示。(3)對電流模式Boost變換器的CCM模態(tài)下的混沌現(xiàn)象進(jìn)行了控制,并且提出了混沌反控制。利用改進(jìn)的參數(shù)共振微擾法來控制電流模式Boost變換器,最大限度地減少了擾動(dòng)信號(hào)對系統(tǒng)的影響。同時(shí),把參數(shù)共振微擾引入到混沌反控制中,將系統(tǒng)由穩(wěn)態(tài)快速的引導(dǎo)至混沌態(tài)中,并通過Simulink仿真,確認(rèn)了方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：Boost變換器 分岔與混沌 頻閃映射離散模型 混沌控制
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM46
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 混沌學(xué)發(fā)展簡史9-10
• 1.2 課題研究背景與現(xiàn)狀10-11
• 1.3 混沌理論在電力電子裝置中的應(yīng)用11
• 1.4 研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排11-15
• 第二章 混沌與分岔理論15-23
• 2.1 分岔理論的基本概念15-16
• 2.2 混沌理論及走向混沌的道路16-18
• 2.2.1 混沌理論的基本概念16-17
• 2.2.2 走向混沌的道路17-18
• 2.3 功率變換器中研究分岔與混沌的具體方法18-20
• 2.4 本章小結(jié)20-23
• 第三章 Boost變換器的頻閃映射離散模型23-39
• 3.1 功率變換器通用離散模型的構(gòu)建23-26
• 3.1.1 功率變換器離散模型構(gòu)建的原理23-25
• 3.1.2 離散模型構(gòu)建中的核心問題處理25-26
• 3.2 電流模式Boost變換器的頻閃映射離散模型26-33
• 3.2.1 電流模式Boost變換器CCM下的離散模型27-32
• 3.2.2 電流模式Boost變換器DCM下的離散模型32-33
• 3.3 電壓模式Boost變換器的頻閃映射離散模型33-37
• 3.3.1 電壓模式Boost變換器CCM下的離散模型34-35
• 3.3.2 電壓模式Boost變換器DCM下的離散模型35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 第四章 基于頻閃映射模型的Boost變換器的混沌現(xiàn)象分析39-55
• 4.1 電流模式BOOST變換器混沌現(xiàn)象分析39-46
• 4.1.1 單參數(shù)分析39-40
• 4.1.2 雙參數(shù)分析40-42
• 4.1.3 仿真驗(yàn)證42-46
• 4.2 電壓模式Boost變換器混沌現(xiàn)象分析46-53
• 4.2.1 基于離散模型的穩(wěn)定性分析46-48
• 4.2.2 基于離散模型的數(shù)值分析48-50
• 4.2.3 仿真驗(yàn)證50-51
• 4.2.4 臨界失穩(wěn)附近的分岔現(xiàn)象51-53
• 4.3 本章小結(jié)53-55
• 第五章 基于頻閃映射模型的Boost變換器的混沌控制55-67
• 5.1 功率變換器的混沌控制方法55
• 5.2 Boost變換器的參數(shù)共振微擾法控制55-61
• 5.2.1 傳統(tǒng)的參數(shù)共振微擾法55-56
• 5.2.2 改進(jìn)的參數(shù)共振微擾法56-57
• 5.2.3 仿真驗(yàn)證57-61
• 5.3 Boost變換器的參數(shù)共振微擾法混沌反控制61-65
• 5.4 本章小結(jié)65-67
• 第六章 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 本文研究工作總結(jié)67
• 6.2 后續(xù)工作展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-75
• 致謝75-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文77-78

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