電力電子電路中復(fù)雜行為分析及其控制研究.pdf

1、自然界中一切實(shí)際存在的系統(tǒng)都是非線性系統(tǒng)，線性化處理只是為了分析方便而進(jìn)行近似的結(jié)果。非線性科學(xué)是一門綜合性學(xué)科，非線性科學(xué)理論可以對各具體學(xué)科的非線性研究提供指導(dǎo)作用。同時(shí)，各學(xué)科領(lǐng)域非線性問題的研究成果又將豐富非線性科學(xué)的內(nèi)容。在非線性系統(tǒng)中，混沌現(xiàn)象是一種普遍存在的現(xiàn)象，混沌理論作為非線性科學(xué)的重要成就，在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，都得到廣泛的應(yīng)用。因此，研究非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的混沌現(xiàn)象具有十分重要的理論意義和實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。<

2、br>　　 電力電子電路屬于強(qiáng)的非線性電路與系統(tǒng)范疇，它是非線性科學(xué)研究的一個(gè)典型方向，具有十分復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)特性，其中涉及非常豐富的非線性現(xiàn)象，如分叉、混沌、間歇等，這使得電力電子電路的工作穩(wěn)定性受到了巨大的挑戰(zhàn)。通過對電力電子電路中的復(fù)雜行為進(jìn)行研究，可以揭示該電路的非線性本質(zhì)，提高該電路的穩(wěn)定性能，提供這一類電路可靠性設(shè)計(jì)的理論保障，為電力電子電路制造企業(yè)提供電路設(shè)計(jì)指導(dǎo)，滿足國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域?qū)Ω叻€(wěn)定性能電力電子電路的需求。同時(shí)，電

3、力電子電路中的復(fù)雜行為研究成果將為其它類型的復(fù)雜系統(tǒng)建模、分析、混沌控制與應(yīng)用等研究提供范例和借鑒。該研究可以完善電力電子學(xué)的理論，促進(jìn)電力電子學(xué)科的發(fā)展。本文對電力電子電路中的復(fù)雜行為及其控制進(jìn)行研究，具體工作內(nèi)容包括：
　　 (1)論述了本課題研究的目的和意義，綜述了國內(nèi)外對電力電子電路中復(fù)雜行為的研究成果，對本文的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了安排；
　　 (2)分析了一般的混沌動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，從混沌的發(fā)展史，混沌的特征，通向混沌的道路等

4、方面闡述了非線性系統(tǒng)中相關(guān)的混沌理論。研究了典型的連續(xù)動(dòng)力學(xué)混沌系統(tǒng)和典型的離散動(dòng)力學(xué)混沌系統(tǒng)，并進(jìn)行具體分析，為電力電子電路中的復(fù)雜行為研究提供理論基礎(chǔ)；
　　 (3)研究了開關(guān)功率變換器復(fù)雜行為的分析方法，其中包括數(shù)值仿真研究方法、理論分析研究方法、電路實(shí)驗(yàn)研究方法。以電壓控制模式的Buck變換器為例，證明這三種方法對研究開關(guān)功率變換器復(fù)雜行為的可行性和準(zhǔn)確性；
　　 (4)提出了開關(guān)功率變換器中基于邏輯變量化簡的建

5、模方法，運(yùn)用該建模方法對工作在CCM和DCM狀態(tài)下的電流模式控制的Boost變換器進(jìn)行建模，對該模型進(jìn)行數(shù)值仿真，發(fā)現(xiàn)其存在的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)行為，并對該行為進(jìn)行理論分析，得到與數(shù)值仿真相一致的理論分析結(jié)果；
　　 (5)對H橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)逆變器中的復(fù)雜行為進(jìn)行研究，當(dāng)該電路分別工作在DC/DC直流斬波或DC/AC逆變狀態(tài)下，發(fā)現(xiàn)其中存在豐富的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)行為，提出參數(shù)共振微擾和TDFC的混沌控制方法，抑制復(fù)雜行為的產(chǎn)生，提高H橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)逆