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V2控制Buck变换器等效建模与分岔分析

何圣仲 周国华 许建平 包伯成 杨平

V2控制Buck变换器等效建模与分岔分析

何圣仲, 周国华, 许建平, 包伯成, 杨平
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  • 通过对V2控制Buck变换器电路进行降阶处理, 利用不同工作模式, 推导了两个边界电压, 建立了V2控制Buck变换器的等效一阶同步映射迭代模型, 研究了它的非线性分岔行为. 通过稳定性和工作模式分析, 推导了V2控制Buck变换器从稳定的周期1工作状态到次谐波振 荡状态转移以及从电感电流不连续导电模式 (DCM) 到连续导电模式 (CCM) 转移的条件. 研究结果表明, 当电路参数变化时, V2控制Buck 变换器发生了倍周期分岔和边界碰撞分岔, 不同的参数变化有着不同的分岔路由. 搭建了仿真和实验电路, 仿真和实验结果验证了等效迭代模型的有效性和理论分析的正确性.
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 51177140, 51277017) 和中央高校基本科研业务费专项资金 (批准号: SWJTU11BR033, SWJTU11CX029) 资助的课题.
    [1]

    Song Q 2001 Proceedings of APEC'2001 507

    [2]

    Schuellein G 1998 Proceedings of APEC'98 853

    [3]

    Veerachary M 2003 Proceedings of ISCAS'03 3 25

    [4]

    Wang F Y, Xu J P, Xu J F 2005 Proc. CSEE 25 67 (in Chinese) [王凤岩, 许建平, 许峻峰 2005 中国电机工程学报 25 67]

    [5]

    Zhou Y F, Chen J N, Tse C K, Ke D M, Shi L X, Sun W F 2004 Acta Phys. Sin. 53 3676 (in Chinese) [周宇飞, 陈军宁, 谢智刚, 柯导明, 时龙兴, 孙伟峰 2004 物理学报 53 3676]

    [6]

    Toribio E, El Aroudi A, Olivar G, Benadero L 2000 IEEE Trans. Power Electron 15 1163

    [7]

    Wang F Q, Ma X K, Yan Y 2011 Acta Phys. Sin. 60 060510 (in Chinese) [王发强, 马西奎, 闫晔 2011 物理学报 60 060510]

    [8]

    Tse C K, Bernardo M D 2002 Proc. IEEE 90 768

    [9]

    Dai D, Ma X K, Li X F 2003 Acta Phys. Sin. 52 2729 (in Chinese) [戴栋, 马西奎, 李小峰 2003 物理学报 52 2729]

    [10]

    Bao B C, Xu J P, Liu Z 2009 Chin. Phys. B 18 4742

    [11]

    Zhao Y B, Zhang D Y, Zhang C J 2007 Chin. Phys. 16 933

    [12]

    Lu W G, Zhou L W, Luo Q M, Du X 2007 Acta Phys. Sin. 56 6275 (in Chinese) [卢伟国, 周雒维, 罗全明, 杜雄 2007 物理学报 56 6275]

    [13]

    Mai Y Y, Mok P K T 2008 IEEE Trans. Circuits Syst. II 55 748

    [14]

    Lee Y H, Wang S J, Chen K H 2010 IEEE Trans. Power Electron 25 829

    [15]

    Bao B C, Xu J P, Liu Z 2009 Acta Phys. Sin. 58 2949 (in Chinese) [包伯成, 许建平, 刘中 2009 物理学报 58 2949]

    [16]

    Zhou G H, Xu J P, Bao B C, Jin Y Y 2010 Chin. Phys. B 19 060508

    [17]

    Zhou Y F, Chen J N, IU H H C, Tse C K 2008 Int. Journal of Bifurcation and Chaos 18 121

    [18]

    Zhang Y, Zhang H, Ma X K 2010 Acta Phys. Sin. 59 8432 (in Chinese) [张源, 张浩, 马西奎 2010 物理学报 59 8432]

    [19]

    Wang F Q, Zhang H, Ma X K 2008 Acta Phys. Sin. 57 2842 (in Chinese) [王发强, 张浩, 马西奎 2008 物理学报 57 2842]

    [20]

    Bao B C, Zhou G H, Xu J P, Liu Z 2010 Acta Phys. Sin. 59 3769 (in Chinese) [包伯成, 周国华, 许建平, 刘中 2010 物理学报 59 3769]

    [21]

    Bao B C 2013 An Introduction to Chaotic Circuits (Science Press) p153 (in Chinese) [包伯成 2013 (科学出版社) 第153页]

    [22]

    Yang P, Bao B C, Sha J, Xu J P 2013 Acta Phys. Sin. 62 010504 (in Chinese) [杨平, 包伯成, 沙金, 许建平 2013 物理学报 62 010504]

  • [1]

    Song Q 2001 Proceedings of APEC'2001 507

    [2]

    Schuellein G 1998 Proceedings of APEC'98 853

    [3]

    Veerachary M 2003 Proceedings of ISCAS'03 3 25

    [4]

    Wang F Y, Xu J P, Xu J F 2005 Proc. CSEE 25 67 (in Chinese) [王凤岩, 许建平, 许峻峰 2005 中国电机工程学报 25 67]

    [5]

    Zhou Y F, Chen J N, Tse C K, Ke D M, Shi L X, Sun W F 2004 Acta Phys. Sin. 53 3676 (in Chinese) [周宇飞, 陈军宁, 谢智刚, 柯导明, 时龙兴, 孙伟峰 2004 物理学报 53 3676]

    [6]

    Toribio E, El Aroudi A, Olivar G, Benadero L 2000 IEEE Trans. Power Electron 15 1163

    [7]

    Wang F Q, Ma X K, Yan Y 2011 Acta Phys. Sin. 60 060510 (in Chinese) [王发强, 马西奎, 闫晔 2011 物理学报 60 060510]

    [8]

    Tse C K, Bernardo M D 2002 Proc. IEEE 90 768

    [9]

    Dai D, Ma X K, Li X F 2003 Acta Phys. Sin. 52 2729 (in Chinese) [戴栋, 马西奎, 李小峰 2003 物理学报 52 2729]

    [10]

    Bao B C, Xu J P, Liu Z 2009 Chin. Phys. B 18 4742

    [11]

    Zhao Y B, Zhang D Y, Zhang C J 2007 Chin. Phys. 16 933

    [12]

    Lu W G, Zhou L W, Luo Q M, Du X 2007 Acta Phys. Sin. 56 6275 (in Chinese) [卢伟国, 周雒维, 罗全明, 杜雄 2007 物理学报 56 6275]

    [13]

    Mai Y Y, Mok P K T 2008 IEEE Trans. Circuits Syst. II 55 748

    [14]

    Lee Y H, Wang S J, Chen K H 2010 IEEE Trans. Power Electron 25 829

    [15]

    Bao B C, Xu J P, Liu Z 2009 Acta Phys. Sin. 58 2949 (in Chinese) [包伯成, 许建平, 刘中 2009 物理学报 58 2949]

    [16]

    Zhou G H, Xu J P, Bao B C, Jin Y Y 2010 Chin. Phys. B 19 060508

    [17]

    Zhou Y F, Chen J N, IU H H C, Tse C K 2008 Int. Journal of Bifurcation and Chaos 18 121

    [18]

    Zhang Y, Zhang H, Ma X K 2010 Acta Phys. Sin. 59 8432 (in Chinese) [张源, 张浩, 马西奎 2010 物理学报 59 8432]

    [19]

    Wang F Q, Zhang H, Ma X K 2008 Acta Phys. Sin. 57 2842 (in Chinese) [王发强, 张浩, 马西奎 2008 物理学报 57 2842]

    [20]

    Bao B C, Zhou G H, Xu J P, Liu Z 2010 Acta Phys. Sin. 59 3769 (in Chinese) [包伯成, 周国华, 许建平, 刘中 2010 物理学报 59 3769]

    [21]

    Bao B C 2013 An Introduction to Chaotic Circuits (Science Press) p153 (in Chinese) [包伯成 2013 (科学出版社) 第153页]

    [22]

    Yang P, Bao B C, Sha J, Xu J P 2013 Acta Phys. Sin. 62 010504 (in Chinese) [杨平, 包伯成, 沙金, 许建平 2013 物理学报 62 010504]

  • [1] 张方樱, 杨汝, 龙晓莉, 谢陈跃, 陈虹. V2控制Buck变换器分岔与混沌行为的机理及镇定. 物理学报, 2013, 62(21): 218404. doi: 10.7498/aps.62.218404
    [2] 张 维, 周淑华, 任 勇, 山秀明. Turbo译码算法的分岔与控制. 物理学报, 2006, 55(2): 622-627. doi: 10.7498/aps.55.622
    [3] 何圣仲, 周国华, 许建平, 吴松荣, 陈利. 输出电容时间常数对V2控制Buck变换器的动力学特性的影响. 物理学报, 2014, 63(13): 130501. doi: 10.7498/aps.63.130501
    [4] 贾婉丽, 纪卫莉, 刘 锴, 施 卫. 光电导开关工作模式的蒙特卡罗模拟. 物理学报, 2007, 56(11): 6334-6339. doi: 10.7498/aps.56.6334
    [5] 黄晨, 陈龙, 毕勤胜, 江浩斌. 机动车协商模型与分岔特性研究. 物理学报, 2013, 62(21): 210507. doi: 10.7498/aps.62.210507
    [6] 杨祎巍, 刘佳林, 李斌. 基于比例积分控制的电压反馈型Buck变换器分岔. 物理学报, 2014, 63(4): 040502. doi: 10.7498/aps.63.040502
    [7] 邹艳丽, 蒋品群, 全宏俊, 陈关荣, 汪秉宏, 罗晓曙, 方锦清. DC-DC buck变换器的分岔行为及混沌控制研究. 物理学报, 2003, 52(1): 12-17. doi: 10.7498/aps.52.12
    [8] 吴旋律, 肖国春, 雷博. 数字控制单相全桥电压型逆变电路的改进离散迭代模型. 物理学报, 2013, 62(5): 050503. doi: 10.7498/aps.62.050503
    [9] 向俊杰, 毕闯, 向勇, 张千, 王京梅. 峰值电流模式控制同步开关Z源变换器的动力学研究. 物理学报, 2014, 63(12): 120507. doi: 10.7498/aps.63.120507
    [10] 吴然超, 郭玉祥. 含一个非线性项混沌系统的线性控制及反控制. 物理学报, 2010, 59(8): 5293-5298. doi: 10.7498/aps.59.5293
    [11] 张晓芳, 韩清振, 陈小可, 毕勤胜. 慢变控制下Chen系统的复杂行为及其机理. 物理学报, 2014, 63(18): 180503. doi: 10.7498/aps.63.180503
    [12] 古华光, 朱洲, 贾冰. 一类新的混沌神经放电的动力学特征的实验和数学模型研究. 物理学报, 2011, 60(10): 100505. doi: 10.7498/aps.60.100505
    [13] 王洪坡, 李 杰. 一类非自治位置时滞反馈控制系统的亚谐共振响应. 物理学报, 2007, 56(5): 2504-2516. doi: 10.7498/aps.56.2504
    [14] 程为彬, 郭颖娜, 康思民, 汪跃龙, 霍爱清, 汤楠. Boost变换器中参数斜坡共振控制能力研究. 物理学报, 2009, 58(7): 4439-4448. doi: 10.7498/aps.58.4439
    [15] 王斌, 薛建议, 贺好艳, 朱德兰. 基于线性矩阵不等式的一类新羽翼倍增混沌分析与控制. 物理学报, 2014, 63(21): 210502. doi: 10.7498/aps.63.210502
    [16] 毕远宏, 杨卓琴, 何小燕. Mdm2生成速率调控的p53-Mdm2振子的全局动力学和稳定性. 物理学报, 2016, 65(2): 028701. doi: 10.7498/aps.65.028701
    [17] 陈章耀, 毕勤胜. Jerk系统耦合的分岔和混沌行为. 物理学报, 2010, 59(11): 7669-7678. doi: 10.7498/aps.59.7669
    [18] 李群宏, 闫玉龙, 杨丹. 耦合电路系统的分岔研究. 物理学报, 2012, 61(20): 200505. doi: 10.7498/aps.61.200505
    [19] 康祝圣, 胡文, 包伯成, 许建平. 含指数项广义平方映射的分岔和吸引子. 物理学报, 2009, 58(3): 1420-1431. doi: 10.7498/aps.58.1420
    [20] 刘洪臣, 王云, 苏振霞. 单相三电平H桥逆变器分岔现象的研究. 物理学报, 2013, 62(24): 240506. doi: 10.7498/aps.62.240506
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-09
  • 修回日期:  2013-02-13
  • 刊出日期:  2013-06-05

V2控制Buck变换器等效建模与分岔分析

  • 1. 西南交通大学电气工程学院, 成都 610031;
  • 2. 常州大学信息科学与工程学院, 常州 213164
    基金项目: 

    国家自然科学基金 (批准号: 51177140, 51277017) 和中央高校基本科研业务费专项资金 (批准号: SWJTU11BR033, SWJTU11CX029) 资助的课题.

摘要: 通过对V2控制Buck变换器电路进行降阶处理, 利用不同工作模式, 推导了两个边界电压, 建立了V2控制Buck变换器的等效一阶同步映射迭代模型, 研究了它的非线性分岔行为. 通过稳定性和工作模式分析, 推导了V2控制Buck变换器从稳定的周期1工作状态到次谐波振 荡状态转移以及从电感电流不连续导电模式 (DCM) 到连续导电模式 (CCM) 转移的条件. 研究结果表明, 当电路参数变化时, V2控制Buck 变换器发生了倍周期分岔和边界碰撞分岔, 不同的参数变化有着不同的分岔路由. 搭建了仿真和实验电路, 仿真和实验结果验证了等效迭代模型的有效性和理论分析的正确性.

English Abstract

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