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

电压模式控制不连续传导模式boost变换器切分岔研究

谢玲玲 龚仁喜 卓浩泽 马献花

引用本文:
Citation:

电压模式控制不连续传导模式boost变换器切分岔研究

谢玲玲, 龚仁喜, 卓浩泽, 马献花

Investigation of tangent bifurcation in voltage mode controlled DCM boost converters

Xie Ling-Ling, Gong Ren-Xi, Zhuo Hao-Ze, Ma Xian-Hua
PDF
导出引用
  • 电压模式控制boost变换器能产生多种分岔形式,对其分岔中的一类重要的切分岔现象进行了详细研究. 首先根据系统的一次离散迭代映射推导出其三次离散迭代映射模型,基于非线性系统理论中的切分岔定理, 从数学上推导出此类变换器产生切分岔现象的条件,并通过数值仿真研究了电路参数对这类变换器切分岔现象的影响.研究结果表明:当系统的反馈系数处在一定范围内时,该类变换器会出现切分岔和阵发混沌现象. 最后通过实验研究boost变换器中存在的这类不稳定非线性现象,验证了理论分析和数值仿真的正确性.
    The voltage mode controlled boost converters contain plenty of bifurcation phenomena. Tangent bifurcation is one of these phenomena. The investigation of the tangent bifurcation in voltage mode controlled boost converters operating in discontinuous conduction mode (DCM) is performed. The third iterative map is derived according to the first iterative map. Based on the tangent bifurcation theorem, the conditions of producing the tangential bifurcation in the DCM boost converters are deduced mathematically. The computer simulations are performed to capture the effects of some chosen parameters on the tangent bifurcation behavior of the system. The results show that the variation of the feedback factor leads to tangent bifurcation and intermittent chaos phenomena. Experimental results show that the system does exhibit tangent bifurcation under the particular operating conditions, thus validating the theoretical analysis and the simulation results.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60962008)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 60962008).
    [1]

    Tse C K 1994 IEEE Trans. Circuits and Systems-I 41 16

    [2]

    Chan W C Y, Tse C K 1997 IEEE Trans. Circuits and Systems-I44 1129

    [3]

    Yang R, Zhang B, Chu L L 2008 Acta Phys. Sin. 57 2770 (inChinese)[杨汝, 张波, 褚利丽 2008 物理学报 57 2770]

    [4]

    di Bernardo M, Vasca F 2000 IEEE Trans. Circuits and Systems-I47 130

    [5]

    Zhou Y F, Chen J N 2005 Proceedings of the CSEE 25 23 (in Chi-nese) [周宇飞, 陈军宁 2005 中国电机工程学报 25 23]

    [6]

    Qiao X H, Bao B C, Shun Y X 2009 Electrical Measurement &Instrumentation 46 5 (in Chinese) [乔晓华, 包伯成, 孙玉霞 2009 电测与仪表 46 5]

    [7]

    Dai D, Ma X K, Li X F 2003 Acta Phys. Sin. 52 2371 (in Chinese) [戴栋, 马西奎, 李小峰 2003 物理学报 52 2371]

    [8]

    Bao B C, Xue 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]

    [9]

    Maity S, Tripathy D, Bhattacharya T K, Banerjee S 2007 IEEETrans. Circuits and Systems-I 54 1120

    [10]

    Yue M, Tse C K, Kousaka T, Kawakami H 2005 IEEE Trans. Circuitsand Systems-II 52 581

    [11]

    Basak B, Parui S 2010 IEEE Trans. Power Electronics 25 1556

    [12]

    Cheng K W E, Liu M J, Ho Y L 2003 IEEE Power Electron. Lett.1 101

    [13]

    Xie L L, Gong R X, Zhuo H Z, Wei J Q 2011 J. Elect. Eng. Tech.6 519

    [14]

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

    [15]

    Zhou G H, Xue J P, Bao B C 2010 Acta Phys. Sin. 59 2272 (inChinese) [周国华, 许建平, 包伯成 2010 物理学报 59 2272]

    [16]

    Ei Aroudi A, Rodriguez E, Leyva R, Alarcon E 2010 IEEE Trans.Circuits Systems-II 57 218

    [17]

    Hao B L 1993 Starring with Parabolas an Introduction to ChaoticDynamis (Shanghai: Shanghai Scientific and Technological EducationPublishing House) (in Chinese) [郝柏林 1993从抛物线谈起——-混沌动力学引论 (上海: 上海科技教育出版社)]

    [18]

    Robinson R C 2004 An Introduction to Dynamical Systems: Continuousand Discrete (Northwestern University, Pearson PrenticeHall)

  • [1]

    Tse C K 1994 IEEE Trans. Circuits and Systems-I 41 16

    [2]

    Chan W C Y, Tse C K 1997 IEEE Trans. Circuits and Systems-I44 1129

    [3]

    Yang R, Zhang B, Chu L L 2008 Acta Phys. Sin. 57 2770 (inChinese)[杨汝, 张波, 褚利丽 2008 物理学报 57 2770]

    [4]

    di Bernardo M, Vasca F 2000 IEEE Trans. Circuits and Systems-I47 130

    [5]

    Zhou Y F, Chen J N 2005 Proceedings of the CSEE 25 23 (in Chi-nese) [周宇飞, 陈军宁 2005 中国电机工程学报 25 23]

    [6]

    Qiao X H, Bao B C, Shun Y X 2009 Electrical Measurement &Instrumentation 46 5 (in Chinese) [乔晓华, 包伯成, 孙玉霞 2009 电测与仪表 46 5]

    [7]

    Dai D, Ma X K, Li X F 2003 Acta Phys. Sin. 52 2371 (in Chinese) [戴栋, 马西奎, 李小峰 2003 物理学报 52 2371]

    [8]

    Bao B C, Xue 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]

    [9]

    Maity S, Tripathy D, Bhattacharya T K, Banerjee S 2007 IEEETrans. Circuits and Systems-I 54 1120

    [10]

    Yue M, Tse C K, Kousaka T, Kawakami H 2005 IEEE Trans. Circuitsand Systems-II 52 581

    [11]

    Basak B, Parui S 2010 IEEE Trans. Power Electronics 25 1556

    [12]

    Cheng K W E, Liu M J, Ho Y L 2003 IEEE Power Electron. Lett.1 101

    [13]

    Xie L L, Gong R X, Zhuo H Z, Wei J Q 2011 J. Elect. Eng. Tech.6 519

    [14]

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

    [15]

    Zhou G H, Xue J P, Bao B C 2010 Acta Phys. Sin. 59 2272 (inChinese) [周国华, 许建平, 包伯成 2010 物理学报 59 2272]

    [16]

    Ei Aroudi A, Rodriguez E, Leyva R, Alarcon E 2010 IEEE Trans.Circuits Systems-II 57 218

    [17]

    Hao B L 1993 Starring with Parabolas an Introduction to ChaoticDynamis (Shanghai: Shanghai Scientific and Technological EducationPublishing House) (in Chinese) [郝柏林 1993从抛物线谈起——-混沌动力学引论 (上海: 上海科技教育出版社)]

    [18]

    Robinson R C 2004 An Introduction to Dynamical Systems: Continuousand Discrete (Northwestern University, Pearson PrenticeHall)

  • [1] 起俊丰, 钟祝强, 王广娜, 夏光琼, 吴正茂. 高斯切趾型光纤布拉格光栅外腔半导体激光器的混沌输出特性. 物理学报, 2017, 66(24): 244207. doi: 10.7498/aps.66.244207
    [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] 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. 物理学报, 2014, 63(17): 170503. doi: 10.7498/aps.63.170503
    [4] 谭程, 梁志珊, 张举丘. 电感电流伪连续模式下分数阶Boost变换器的非线性控制. 物理学报, 2014, 63(20): 200502. doi: 10.7498/aps.63.200502
    [5] 谭程, 梁志珊. 电感电流伪连续模式下Boost变换器的分数阶建模与分析. 物理学报, 2014, 63(7): 070502. doi: 10.7498/aps.63.070502
    [6] 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
    [7] 李冠林, 李春阳, 陈希有, 牟宪民. 电流模式SEPIC变换器倍周期分岔现象研究. 物理学报, 2012, 61(17): 170506. doi: 10.7498/aps.61.170506
    [8] 王发强, 马西奎. 电感电流连续模式下Boost变换器的分数阶建模与仿真分析. 物理学报, 2011, 60(7): 070506. doi: 10.7498/aps.60.070506
    [9] 程为彬, 康思民, 汪跃龙, 汤楠, 郭颖娜, 霍爱清. 功率因数校正Boost变换器中快时标不稳定的形成与参数动态共振. 物理学报, 2011, 60(2): 020506. doi: 10.7498/aps.60.020506
    [10] 周国华, 许建平, 包伯成, 王金平, 金艳艳. 电流源负载峰值电流控制buck变换器的复杂次谐波振荡现象. 物理学报, 2011, 60(1): 010503. doi: 10.7498/aps.60.010503
    [11] 马伟, 王明渝, 聂海龙. 单周期控制Boost变换器Hopf分岔控制及电路实现. 物理学报, 2011, 60(10): 100202. doi: 10.7498/aps.60.100202
    [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] 包伯成, 许建平, 刘中. 具有两个边界的Boost变换器分岔行为和斜坡补偿的镇定控制. 物理学报, 2009, 58(5): 2949-2956. doi: 10.7498/aps.58.2949
    [14] 王发强, 张 浩, 马西奎. 单周期控制Boost变换器中的低频波动现象分析. 物理学报, 2008, 57(3): 1522-1528. doi: 10.7498/aps.57.1522
    [15] 王学梅, 张 波, 丘东元. 不连续导电模式DC-DC变换器的倍周期分岔机理研究. 物理学报, 2008, 57(5): 2728-2736. doi: 10.7498/aps.57.2728
    [16] 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
    [17] 周宇飞, 陈军宁, 谢智刚, 柯导明, 时龙兴, 孙伟锋. 参数共振微扰法在Boost变换器混沌控制中的实现及其优化. 物理学报, 2004, 53(11): 3676-3683. doi: 10.7498/aps.53.3676
    [18] 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
    [19] 王小敏, 张家树, 张文芳. 基于广义混沌映射切换的单向Hash函数构造. 物理学报, 2003, 52(11): 2737-2742. doi: 10.7498/aps.52.2737
    [20] 张家树, 肖先赐. 基于广义混沌映射切换的混沌同步保密通信. 物理学报, 2001, 50(11): 2121-2125. doi: 10.7498/aps.50.2121
计量
  • 文章访问数:  4204
  • PDF下载量:  609
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2011-05-31
  • 修回日期:  2011-07-11
  • 刊出日期:  2012-03-05

电压模式控制不连续传导模式boost变换器切分岔研究

  • 1. 广西大学电气工程学院, 南宁 530004
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60962008)资助的课题.

摘要: 电压模式控制boost变换器能产生多种分岔形式,对其分岔中的一类重要的切分岔现象进行了详细研究. 首先根据系统的一次离散迭代映射推导出其三次离散迭代映射模型,基于非线性系统理论中的切分岔定理, 从数学上推导出此类变换器产生切分岔现象的条件,并通过数值仿真研究了电路参数对这类变换器切分岔现象的影响.研究结果表明:当系统的反馈系数处在一定范围内时,该类变换器会出现切分岔和阵发混沌现象. 最后通过实验研究boost变换器中存在的这类不稳定非线性现象,验证了理论分析和数值仿真的正确性.

English Abstract

参考文献 (18)

目录

    /

    返回文章
    返回