搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

数字控制单相全桥电压型逆变电路的改进离散迭代模型

吴旋律 肖国春 雷博

引用本文:
Citation:

数字控制单相全桥电压型逆变电路的改进离散迭代模型

吴旋律, 肖国春, 雷博

Improved discrete-time model for a digital controlled single-phase full-bridge voltage inverter

Wu Xuan-Lü, Xiao Guo-Chun, Lei Bo
PDF
导出引用
  • 针对数字控制单相全桥电压型逆变电路的非线性动力学特性分析,本文建立了一种改进离散迭代模型. 改进离散迭代模型结合了平均模型和传统离散迭代模型的优点, 能够精确分析数字控制延时以及采样保持过程对系统非线性动力学特性的影响, 可以在保证精确度的前提下显著降低离散迭代建模过程的复杂程度.本文以LC滤波器电容电压外环、电感电流内环反馈加给定电压前馈的数字控制系统为例,建立了数字控制单相全桥电压型逆变电路的改进离散迭代模型,采用新模型分析了系统的非线性动力学特性,并准确预测了系统的稳定范围以及失稳现象. 最后,利用SIMULINK仿真模型和物理实验验证了改进离散迭代模型的正确性和有效性.
    An improved discrete-time model for a digital controlled single-phase full-bridge voltage inverter is proposed in this paper. Based on state-space averaging in every switching cycle, the improved discrete-time model combines the advantages of the average model and the traditional discrete-time model, which can accurately analyze the digital control delay and sample-and-hold process inherently in digital controlled system. Consequently, under the accuracy premise, the improved discrete-time model can effectively simplify the traditional discrete-time modeling. As an example, an LC filter capacitor-voltage and inductor-current feed-back plus voltage-reference feed-forward control algorithm is analyzed based on the improved discrete-time model. The stability boundary and oscillation frequency are accurately predicted. Finally, theoretical results are verified by simulations and experiments.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51277146)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 51277146).
    [1]

    Miao B, Zane R, Maksimovic D 2005 IEEE Trans. Power Electron. 20 1093

    [2]

    Liu Y F, Sen P C 2005 Proceedings of the 2005 IEEE Conference on Control Applications Toronto, Canada, August 28-31 p635

    [3]

    Robert B, Robert C 2002 Int. J. Contr. 75 1356

    [4]

    Iu H H C, Robert B, 2003 IEEE Trans. Circ. syst. I 50 1125

    [5]

    Robert B, Feki M, Iu H H C 2006 Int. J. Bifurcation and Chaos 16 113

    [6]

    Li M, Dai D, Ma X K 2008 Circuits Syst. Signal Processing 27 811

    [7]

    Wang X M, Zhang B, Qiu D Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 2248 (in Chinese) [王学梅, 张波, 丘东元 2009 物理学报 58 2248]

    [8]

    Hyosung K, Seung-Ki S 2005 IEEE Trans. Power Electron. 20 1169

    [9]

    Escobar G, Valdez A 2003 IEEE Trans. Ind. Electron. 54 504

    [10]

    Tse CK, Di Bernardo M 2002 Proceedings of the IEEE. 90 768

    [11]

    Abdelali El Aroudi, Enric Rodriguez, Mohamed Orabi, Eduard Alarcon 2011 Int. J. Circ. Theor. Appl. 39 175

    [12]

    Lei B, Xiao G C, Wu X L, Qi Y R 2011 Acta Phys. Sin. 60 122 (in Chinese) [雷博, 肖国春, 吴旋律, 齐元瑞 2011 物理学报 60 122]

    [13]

    Middlebrook R D, Cuk S 1976 IEEE PESC Rec. 18-34

    [14]

    Moler C, Loans C V, SIAM REVIEW, Oct. 1978. vol. 20(4) 801

    [15]

    Wang F Q, Zhang H, Ma X K 2008 Acta Phys. Sin. 57 1522 (in Chinese) [王发强, 张浩, 马西奎 2008 物理学报 57 1522]

    [16]

    Zhang X T, Ma X K, Zhang H 2008 Acta Phys. Sin. 57 6174 (in Chinese) [张笑天, 马西奎, 张浩 2008 物理学报 57 6174]

    [17]

    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]

    [18]

    Lei B, Xiao G C, Wu X L 2012 Acta Phys. Sin. 61 153 (in Chinese) [雷博, 肖国春, 吴旋律 2012 物理学报 61 153]

    [19]

    Mazumder S K, Nayfeh A, Boroyevich D 2001 IEEE Trans. Power Electron 16 201

    [20]

    Zhao Y B, Luo X S, Fang J Q, Wang B H 2005 Acta Phys. Sin. 54 5022 (in Chinese) [赵益波, 罗晓曙, 方锦清, 汪秉宏 2005 物理学报 54 5022]

  • [1]

    Miao B, Zane R, Maksimovic D 2005 IEEE Trans. Power Electron. 20 1093

    [2]

    Liu Y F, Sen P C 2005 Proceedings of the 2005 IEEE Conference on Control Applications Toronto, Canada, August 28-31 p635

    [3]

    Robert B, Robert C 2002 Int. J. Contr. 75 1356

    [4]

    Iu H H C, Robert B, 2003 IEEE Trans. Circ. syst. I 50 1125

    [5]

    Robert B, Feki M, Iu H H C 2006 Int. J. Bifurcation and Chaos 16 113

    [6]

    Li M, Dai D, Ma X K 2008 Circuits Syst. Signal Processing 27 811

    [7]

    Wang X M, Zhang B, Qiu D Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 2248 (in Chinese) [王学梅, 张波, 丘东元 2009 物理学报 58 2248]

    [8]

    Hyosung K, Seung-Ki S 2005 IEEE Trans. Power Electron. 20 1169

    [9]

    Escobar G, Valdez A 2003 IEEE Trans. Ind. Electron. 54 504

    [10]

    Tse CK, Di Bernardo M 2002 Proceedings of the IEEE. 90 768

    [11]

    Abdelali El Aroudi, Enric Rodriguez, Mohamed Orabi, Eduard Alarcon 2011 Int. J. Circ. Theor. Appl. 39 175

    [12]

    Lei B, Xiao G C, Wu X L, Qi Y R 2011 Acta Phys. Sin. 60 122 (in Chinese) [雷博, 肖国春, 吴旋律, 齐元瑞 2011 物理学报 60 122]

    [13]

    Middlebrook R D, Cuk S 1976 IEEE PESC Rec. 18-34

    [14]

    Moler C, Loans C V, SIAM REVIEW, Oct. 1978. vol. 20(4) 801

    [15]

    Wang F Q, Zhang H, Ma X K 2008 Acta Phys. Sin. 57 1522 (in Chinese) [王发强, 张浩, 马西奎 2008 物理学报 57 1522]

    [16]

    Zhang X T, Ma X K, Zhang H 2008 Acta Phys. Sin. 57 6174 (in Chinese) [张笑天, 马西奎, 张浩 2008 物理学报 57 6174]

    [17]

    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]

    [18]

    Lei B, Xiao G C, Wu X L 2012 Acta Phys. Sin. 61 153 (in Chinese) [雷博, 肖国春, 吴旋律 2012 物理学报 61 153]

    [19]

    Mazumder S K, Nayfeh A, Boroyevich D 2001 IEEE Trans. Power Electron 16 201

    [20]

    Zhao Y B, Luo X S, Fang J Q, Wang B H 2005 Acta Phys. Sin. 54 5022 (in Chinese) [赵益波, 罗晓曙, 方锦清, 汪秉宏 2005 物理学报 54 5022]

  • [1] 谢盈, 朱志刚, 张晓锋, 任国栋. 光电流驱动下非线性神经元电路的放电模式控制. 物理学报, 2021, 70(21): 210502. doi: 10.7498/aps.70.20210676
    [2] 刘啸天, 周国华, 李振华, 陈兴. 基于双缘调制的数字电压型控制Buck变换器离散迭代映射建模与动力学分析. 物理学报, 2015, 64(22): 228401. doi: 10.7498/aps.64.228401
    [3] 刘洪臣, 苏振霞. 双降压式全桥逆变器非线性现象的研究. 物理学报, 2014, 63(1): 010505. doi: 10.7498/aps.63.010505
    [4] 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
    [5] 谢瑞良, 郝翔, 王跃, 杨旭, 黄浪, 王超, 杨月红. 考虑死区非线性的L滤波单相并网逆变器的精确离散迭代模型及其分岔行为. 物理学报, 2014, 63(12): 120510. doi: 10.7498/aps.63.120510
    [6] 刘洪臣, 李飞, 杨爽. 基于周期性扩频的单相H桥逆变器非线性现象的研究. 物理学报, 2013, 62(11): 110504. doi: 10.7498/aps.62.110504
    [7] 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
    [8] 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. 物理学报, 2013, 62(11): 110503. doi: 10.7498/aps.62.110503
    [9] 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
    [10] 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
    [11] 雷博, 肖国春, 吴旋律. 一种数字控制三相逆变电路的局部振荡行为分析. 物理学报, 2013, 62(4): 040502. doi: 10.7498/aps.62.040502
    [12] 冯朝文, 蔡理, 杨晓阔, 康强, 彭卫东, 柏鹏. 单电子晶体管与金属氧化物半导体混合电路构造的一维离散混沌系统研究. 物理学报, 2012, 61(8): 080503. doi: 10.7498/aps.61.080503
    [13] 季颖, 毕勤胜. 高维广义蔡氏电路中的快慢动力学行为及其分岔分析. 物理学报, 2012, 61(1): 010202. doi: 10.7498/aps.61.010202
    [14] 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
    [15] 雷博, 肖国春, 吴旋律. 一种数字控制单相全桥逆变电路运动行为分析方法研究. 物理学报, 2012, 61(9): 090501. doi: 10.7498/aps.61.090501
    [16] 冯朝文, 蔡理, 康强, 彭卫东, 柏鹏, 王甲富. 基于单电子晶体管 - 金属氧化物场效应晶体管电路的离散混沌系统实现. 物理学报, 2011, 60(11): 110502. doi: 10.7498/aps.60.110502
    [17] 雷博, 肖国春, 吴旋律, 齐元瑞. 单相全桥DC-AC电压逆变电路数字控制中的振荡现象分析. 物理学报, 2011, 60(9): 090501. doi: 10.7498/aps.60.090501
    [18] 张笑天, 马西奎, 张 浩. 数字控制DC-DC Buck变换器中低频振荡现象分析. 物理学报, 2008, 57(10): 6174-6181. doi: 10.7498/aps.57.6174
    [19] 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
    [20] 罗晓曙, 汪秉宏, 陈关荣, 全宏俊, 方锦清, 邹艳丽, 蒋品群. 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
计量
  • 文章访问数:  6027
  • PDF下载量:  742
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-04-05
  • 修回日期:  2012-10-12
  • 刊出日期:  2013-03-05

/

返回文章
返回