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谷值V2控制Boost变换器的精确建模与动力学分析

何圣仲 周国华 许建平 吴松荣 阎铁生 张希

谷值V2控制Boost变换器的精确建模与动力学分析

何圣仲, 周国华, 许建平, 吴松荣, 阎铁生, 张希
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  • 建立了谷值V2控制Boost变换器的离散迭代映射模型,在此基础上得到了输入电压、输出电容及其等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)变化时的分岔图,推导了不动点处的雅可比矩阵,利用特征值和最大Lyapunov指数对系统进行了稳定性分析,并验证了分岔图的正确性. 重点研究了输入电压和输出电容及其ESR对谷值V2控制Boost变换器的动力学特性的影响. 研究结果表明,输入电压增大时,变换器从周期1态经历1次倍周期分岔和边界碰撞分岔进入混沌状态;输出电容及其ESR具有相同的分岔路由,随着输出电容及其ESR的逐渐减小,变换器具有从周期1态经历周期2态、周期4态、周期8 态、逐渐演变到混沌态的动力学行为. 最后,用仿真和实验结果验证了本文理论分析的正确性.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51177140,61371033),高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20130184120011),四川省青年科技基金(批准号:2014JQ0015)和霍英东教育基金会高等院校青年教师基金(批准号:142027)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-27
  • 修回日期:  2014-05-04
  • 刊出日期:  2014-09-05

谷值V2控制Boost变换器的精确建模与动力学分析

  • 1. 西南交通大学电气工程学院, 成都 610031
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51177140,61371033),高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20130184120011),四川省青年科技基金(批准号:2014JQ0015)和霍英东教育基金会高等院校青年教师基金(批准号:142027)资助的课题.

摘要: 建立了谷值V2控制Boost变换器的离散迭代映射模型,在此基础上得到了输入电压、输出电容及其等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)变化时的分岔图,推导了不动点处的雅可比矩阵,利用特征值和最大Lyapunov指数对系统进行了稳定性分析,并验证了分岔图的正确性. 重点研究了输入电压和输出电容及其ESR对谷值V2控制Boost变换器的动力学特性的影响. 研究结果表明,输入电压增大时,变换器从周期1态经历1次倍周期分岔和边界碰撞分岔进入混沌状态;输出电容及其ESR具有相同的分岔路由,随着输出电容及其ESR的逐渐减小,变换器具有从周期1态经历周期2态、周期4态、周期8 态、逐渐演变到混沌态的动力学行为. 最后,用仿真和实验结果验证了本文理论分析的正确性.

English Abstract

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