本文關(guān)鍵詞：功率電子電路中的混沌現(xiàn)象，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

　　功率電子電路中的混沌現(xiàn)象尹買光劉文波于盛林南京航空航大火學(xué)測試工程系。南京210016還可以利用泥屯該文對力⑴混沌系統(tǒng)進(jìn)行分坼從中闡述了混沌的基本理論以降壓式變換器為例，對功率電子電路中的混沌現(xiàn)象進(jìn)，了探討，并通過計(jì)鼻機(jī)仿真觀察到了功率變換器隨著輸入電壓廠的變化而呈現(xiàn)出的混沌波形。文中的波形都是利用丁18軟牛通過計(jì)算機(jī)仿真獲得的。便于讀者自行驗(yàn)證，分類號(hào)17，曙72.1自從70年代興起了與相對論量子力學(xué)相提并論的混純理論的研究以來，人們發(fā)現(xiàn)混純現(xiàn)象幾乎無處不在。許多電源設(shè)計(jì)者經(jīng)常會(huì)遇到功率變換器發(fā)出吱吱，的噪聲，或是在波器上觀察到不確定雜亂的輸出波形。般都認(rèn)為是電路產(chǎn)生了自激振蕩。實(shí)際上，經(jīng)研宄呢此時(shí)的變換器處于混沌狀⑷到前為止還沒有相應(yīng)的數(shù)學(xué)理論能對個(gè)給定電路在何種情況下發(fā)生混沌進(jìn)行有效的預(yù)測。因此，充分了解功率變換器的混沌現(xiàn)象，制定出套可靠的電源設(shè)計(jì)技術(shù)來消除或利用混沌，對于正確設(shè)計(jì)和調(diào)試功率變換器具有重要的指導(dǎo)意義。

　　10代脫混沌系統(tǒng)1963年，012從簡化的大氣模型中推導(dǎo)出著名的混沌方程，這組階的微分方程呈現(xiàn)出種奇異的現(xiàn)象，即混沌現(xiàn)象。犯微分方程組如1式，在這個(gè)系統(tǒng)中，義尺，召是可變參數(shù)。其的仟參數(shù)的改變都，能導(dǎo)致系統(tǒng)從周期態(tài)向浞純態(tài)的轉(zhuǎn)變。從1中，以相，當(dāng)5，=10，30.0.2時(shí)。系統(tǒng)皂現(xiàn)出周期1的狀收稿日期1999，716國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目〃尹奕光女27歲博士生態(tài)；當(dāng)參數(shù)5從0.2變化至2.0時(shí)，系統(tǒng)從周期態(tài)轉(zhuǎn)化為浪純態(tài)，2，混純系統(tǒng)的軌線被吸引到狀態(tài)空間的某些區(qū)域，這個(gè)區(qū)域在混沌理論中被稱為奇異吸引子。

　　這些軌線雜亂無章，但本身又永不相交它從不重復(fù)以前走過的點(diǎn)，但又無限地回到它以前通過的每個(gè)點(diǎn)的附近。產(chǎn)生這奇異現(xiàn)象的原因是耗散和非線性相互作用的結(jié)果。由于耗散的作用，混沌系統(tǒng)在整體上和大范圍內(nèi)現(xiàn)為穩(wěn)定和相體積的收縮，而非線性作用的結(jié)果使軌道局部不穩(wěn)定，這種不穩(wěn)定性又使軌道局部分離。耗散作用的整體穩(wěn)定性和峨性作用的局部不松定性作用便形成了混；屯2.換句咐兌，命異吸引子是混沌的本質(zhì)所在。大量的理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果明，可能產(chǎn)生混沌行為的系統(tǒng)是具有延時(shí)行為的階強(qiáng)制系統(tǒng)階非自治系統(tǒng)激勵(lì)源顯含時(shí)間參數(shù)的階非線性系統(tǒng)和階自治系統(tǒng)激勵(lì)源不顯含時(shí)間參數(shù)的階非線性系統(tǒng)。上述的，系統(tǒng)是階自治系統(tǒng)，在系統(tǒng)，數(shù)發(fā)乍變化，它有能產(chǎn)化浞沌。

　　2降壓式00變換器中的混沌現(xiàn)象21降壓式0，變換器的工作原理1冗變換器是外階的非自治系統(tǒng)，電路框3.假定電路中的元件均是理想的，即比較器0人2具有無窮增益開關(guān)3在閉合時(shí)！⑴輸入個(gè)，益為的放人器似勺正向輸入端考電壓廠，淙脛練湃似韉姆聰蚨耍，糯篤韉氖涑靚nbsp；為控制電壓咖定義為⑴叁，廠，接至比較器0人2的反向輸入端，比較器的正降壓式，變換器的向輸入端為個(gè)獨(dú)立的斜波電壓源廠阻，電路框，在周期廠內(nèi)線性地從低電壓變化至電Kig.3i.lflii.am，f壓，然后瞬時(shí)地回到，，假定在，廠1區(qū)間thebuckmnverter 3狀態(tài)切換；當(dāng)，時(shí)，閉合。將此稱為斤關(guān)條件。變換；浪。啦輸出屯壓以；的連續(xù)采樣來實(shí)現(xiàn)對比較器輸出的脈沖寬度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而控制開關(guān)3的通斷。然而在某些情況1電路會(huì)發(fā)奇異的現(xiàn)象在叫，斜波電卡周期甩。輸出電壓1心跟隨斜波電壓1變化，開關(guān)通斷多次，此時(shí)，電路有可能產(chǎn)生混沌。這是極不希望發(fā)生的。

　　22理論分析輸電壓廠；左=12以1=，12為待定系數(shù)，由初始條件給北23數(shù)值計(jì)算及仿真結(jié)果在每個(gè)斜波電壓周期中，當(dāng)滿足開關(guān)條件，開關(guān)3的狀態(tài)就會(huì)改變。將這個(gè)時(shí)刻定義為4式是超越方程，因此沒有解析解。這是進(jìn)行理論分析的個(gè)主要的障礙，但是可以借助數(shù)值計(jì)算的方法求得開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)刻的系列的數(shù)值解。給定組電壓電流值作為初始條件，假定，=0時(shí)，開關(guān)3處于斷開狀態(tài)，1=.，利用2式3式，計(jì)算出7寸近似的常根據(jù)以上的理論分析，利用8軟件通過計(jì)算機(jī)仿真獲得了變換器在輸入電壓廠1=35時(shí)控制電壓力的混沌波形，4，在個(gè)斜波電壓周期里，開關(guān)通斷多次。輸出電壓；與電感電流；的相空間，5，從中明顯地觀察到部分的奇異吸引子由于實(shí)驗(yàn)條件有限，未給出全部的形，電路處于混純狀態(tài)。

　　3結(jié)束語開關(guān)型功韋變換器具有效率1重輕。體積小等顯著優(yōu)點(diǎn)，在電子技術(shù)須域中得到十分廣泛的應(yīng)用。但由于變換器的調(diào)整元件的控制電路比較復(fù)雜，它存在紋波系數(shù)大瞬態(tài)響應(yīng)差等缺點(diǎn)，因此，在高精度的模擬電路中難以得到應(yīng)用。近幾年的研宄結(jié)果明，功率變換器本身是個(gè)強(qiáng)非線性離散系統(tǒng)，混沌行為是無法避免的。因此，采用常規(guī)的反饋控制法很難進(jìn)步提高系統(tǒng)性能。由此可，對功率變換器中的混沌現(xiàn)象存在機(jī)理和控制方法的研，是十分量財(cái)勺，它可能是提高功，卞劃兔器綜合忭能的新的途徑拓浞沌理論在功率電子學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，將是功率電子學(xué)領(lǐng)域中理論和技術(shù)上的巨大變革具有重大的理論和實(shí)踐總義，本文選擇工作在理想狀態(tài)的降壓式，01冗變換器作為研允對象。通過理論分析與計(jì)算機(jī)仿真觀察到了變換器在特定的電路參數(shù)下產(chǎn)生的混沌現(xiàn)象。本課組將繼續(xù)深入研宄0，浠黃髦脅，煦綣巰蟮幕，硪約盎煦緄目刂痞quot；法2李饒亭，蔡詩東�；煦绾屠钛抛V諾夫特征指數(shù)。物理，19962552822863DeaneJHB.HamiU

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