DC-DC buck变换器的分岔行为及混沌控制研究

罗晓曙; 汪秉宏; 陈关荣; 全宏俊; 方锦清; 邹艳丽; 蒋品群

doi:10.7498/aps.52.12

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DC-DC buck变换器的分岔行为及混沌控制研究

罗晓曙 , 汪秉宏 , 陈关荣 , 全宏俊 , 方锦清 , 邹艳丽 , 蒋品群

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DC-DC buck变换器的分岔行为及混沌控制研究

罗晓曙, 汪秉宏, 陈关荣, 全宏俊, 方锦清, 邹艳丽, 蒋品群

物理学报, 2003, 52(1): 12-17.

doi: 10.7498/aps.52.12

Research on bifurcation behaviour and chaos control in DC-DC buck converter

Luo Xiao-Shu, Wang Bing-Hong, Guanrong Chen, Quan Hong-Jun, Fang Jin-Qing, Zou Yan-Li, Jiang Pin-Qun

Acta Phys. Sin., 2003, 52(1): 12-17.

doi: 10.7498/aps.52.12

摘要
研究了带负载电容的DC-DC buck变换器的分岔行为及其混沌控制问题，提到了一些新的有意义的结果.随着负载电容的增加，这种电路系统出现周期叠加序列窗口，且系统混沌运动的参数空间的测度逐渐趋于零，而且系统处在周期运动区时其电压转换效率高于系统处在混沌运动区时的电压转换效率，这些结果对于实际电路的设计具有较好的参考价值.同时，采用外加周期脉冲控制方法，能有效地实现该电路系统中的混沌控制.

关键词:
DC-DC buck变换器 /

分岔 /

混沌控制 /

周期脉冲
Abstract
In this paper,the bifurcation behaviour and chaos control are investigated for a DC-DC buck converter with load capacitor.Some valuable new results are obtained,e.g.,the periodicity adding windows are found in this circuit system and the measure of chaotic motion is found to converge to zero asymptotically increasing load capacitance.Moreover,it is found that the transform ratio of voltage for periodict motion is higher than that for the chaotic motion in the buck converter.These results have some applications for designing practical circuits.At the same time,chaotic behaviours of this circuit system can be effectively controlled by applying suitable periodic impulses to the system.

Keywords:
DC-DC buck converter /

bifurcation /

chaos control /

periodic impulse
作者及机构信息
罗晓曙⁵,

汪秉宏⁴,

陈关荣³,

全宏俊²,

方锦清⁶,

邹艳丽¹,

蒋品群¹

(1)广西师范大学物理与电子科学系，桂林 541004; (2)华南理工大学应用物理系，广州 510641; (3)香港城市大学电子工程系，九龙香港; (4)中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026; (5)中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026;广西师范大学物理与电子科学系，桂林 541004; (6)中国原子能科学研究院，北京 102413

基金项目: 广西自然科学基金(批准号：0135063)，国家重点基础研究发展规划(973计划专项经费)项目“非线性科学中的前沿问题研究”，国家自然科学基金(批准号：19932020，19974039，59876039，19875080，70071047)，中国-加拿大大学与工业合作计划(CCUIPP-NSFC 70142005)等资助的课题.
Authors and contacts
Luo Xiao-Shu⁵,

Wang Bing-Hong⁴,

Guanrong Chen³,

Quan Hong-Jun²,

Fang Jin-Qing⁶,

Zou Yan-Li¹,

Jiang Pin-Qun¹

(1)广西师范大学物理与电子科学系，桂林 541004; (2)华南理工大学应用物理系，广州 510641; (3)香港城市大学电子工程系，九龙香港; (4)中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026; (5)中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026;广西师范大学物理与电子科学系，桂林 541004; (6)中国原子能科学研究院，北京 102413
参考文献

施引文献

[1]	郑连清, 彭一. 电压型buck-boost变换器的混沌控制. 物理学报, 2016, 65(22): 220502. doi: 10.7498/aps.65.220502
[2]	张方樱, 胡维, 陈新兵, 陈虹, 唐雄民. 基于状态关联性的Boost变换器混沌与反混沌控制. 物理学报, 2015, 64(4): 048401. doi: 10.7498/aps.64.048401
[3]	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
[4]	李冠林, 李春阳, 陈希有, 张效伟. 基于共振参数微扰法的SEPIC变换器的混沌控制. 物理学报, 2013, 62(21): 210505. doi: 10.7498/aps.62.210505
[5]	贾美美, 张国山, 牛弘. 基于改善关联性Buck变换器的混沌控制. 物理学报, 2013, 62(13): 130503. doi: 10.7498/aps.62.130503
[6]	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
[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]	来新泉, 李祖贺, 袁冰, 王慧, 叶强, 赵永瑞. 基于自适应斜坡补偿的双环电流模DC/DC混沌控制. 物理学报, 2010, 59(4): 2256-2263. doi: 10.7498/aps.59.2256
[9]	谢帆, 杨汝, 张波. 电流反馈型Buck变换器二维分段光滑系统边界碰撞和分岔研究. 物理学报, 2010, 59(12): 8393-8406. doi: 10.7498/aps.59.8393
[10]	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
[11]	杨谈, 金跃辉, 程时端. TCP-RED离散反馈系统中的边界碰撞分岔及混沌控制. 物理学报, 2009, 58(8): 5224-5237. doi: 10.7498/aps.58.5224
[12]	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
[13]	王兴元, 王明军. 二维Logistic映射的混沌控制. 物理学报, 2008, 57(2): 731-736. doi: 10.7498/aps.57.731
[14]	于洪洁, 郑宁. 半周期延迟-非线性反馈控制混沌. 物理学报, 2007, 56(7): 3782-3788. doi: 10.7498/aps.56.3782
[15]	卢伟国, 周雒维, 罗全明, 杜雄. BOOST变换器延迟反馈混沌控制及其优化. 物理学报, 2007, 56(11): 6275-6281. doi: 10.7498/aps.56.6275
[16]	卢伟国, 周雒维, 罗全明. 电压模式BUCK变换器输出延迟反馈混沌控制. 物理学报, 2007, 56(10): 5648-5654. doi: 10.7498/aps.56.5648
[17]	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
[18]	龚礼华. 基于自适应脉冲微扰实现混沌控制的研究. 物理学报, 2005, 54(8): 3502-3507. doi: 10.7498/aps.54.3502
[19]	罗晓曙, 陈关荣, 汪秉宏, 方锦清, 邹艳丽, 全宏俊. 状态反馈和参数调整控制离散非线性系统的倍周期分岔和混沌. 物理学报, 2003, 52(4): 790-794. doi: 10.7498/aps.52.790
[20]	邹艳丽, 罗晓曙, 方锦清, 汪秉宏. 脉冲电压微分反馈法控制buck功率变换器中的混沌. 物理学报, 2003, 52(12): 2978-2984. doi: 10.7498/aps.52.2978

计量

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物理学报. 2003, 52(1): 12-17.

doi: 10.7498/aps.52.12.

DC-DC buck变换器的分岔行为及混沌控制研究

1. (1)广西师范大学物理与电子科学系，桂林 541004; (2)华南理工大学应用物理系，广州 510641; (3)香港城市大学电子工程系，九龙香港; (4)中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026; (5)中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026;广西师范大学物理与电子科学系，桂林 541004; (6)中国原子能科学研究院，北京 102413

基金项目: 广西自然科学基金(批准号：0135063)，国家重点基础研究发展规划(973计划专项经费)项目“非线性科学中的前沿问题研究”，国家自然科学基金(批准号：19932020，19974039，59876039，19875080，70071047)，中国-加拿大大学与工业合作计划(CCUIPP-NSFC 70142005)等资助的课题.

收稿日期: 2002-04-07
修回日期: 2002-05-16
刊出日期: 2005-04-03

摘要: 研究了带负载电容的DC-DC buck变换器的分岔行为及其混沌控制问题，提到了一些新的有意义的结果.随着负载电容的增加，这种电路系统出现周期叠加序列窗口，且系统混沌运动的参数空间的测度逐渐趋于零，而且系统处在周期运动区时其电压转换效率高于系统处在混沌运动区时的电压转换效率，这些结果对于实际电路的设计具有较好的参考价值.同时，采用外加周期脉冲控制方法，能有效地实现该电路系统中的混沌控制.

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