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电压型控制SIDO CCM Buck变换器的统一离散迭代映射模型及稳定性研究
被引量:
12
1
作者
王瑶
许建平
周国华
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第9期2717-2727,共11页
以工作于电感电流连续模式(continue conduction mode,CCM)的电压型控制单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Buck变换器为研究对象,描述了电压型控制SIDO CCM Buck变换器的工作原理,指出变换器存在两种开关状态切换路...
以工作于电感电流连续模式(continue conduction mode,CCM)的电压型控制单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Buck变换器为研究对象,描述了电压型控制SIDO CCM Buck变换器的工作原理,指出变换器存在两种开关状态切换路径。基于状态方程和开关切换函数,建立了电压型比例(P)控制和比例积分(PI)控制SIDO CCM Buck变换器工作于两种开关状态切换路径时的统一离散迭代映射模型。利用输出电压分岔图和统一离散迭代映射模型的雅克比矩阵特征值,分析了P控制和PI控制的比例系数和积分系数对变换器的稳定性影响。研究结果表明:不同于传统电压型控制CCM Buck变换器随误差放大器的比例系数增大而发生分岔的现象,电压型控制SIDO CCM Buck变换器随支路开关管电压控制回路的比例系数减小或主开关管电压控制回路的比例系数增大而发生Hopf分岔,变换器从稳定工作状态进入不稳定的低频振荡。且积分系数越大,变换器越不稳定,比例系数的稳定范围越小。最后,建立了电压型控制SIDO CCM Buck变换器的仿真和实验电路,验证了理论分析的正确性。
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关键词
单电感双输出
统一
离散迭代映射模型
特征值
分岔
稳定性
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职称材料
断续电流型开关电感Buck-Boost变换器的分岔现象
被引量:
9
2
作者
孙立山
杨爽
刘洪臣
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期55-61,共7页
为了分析开关电感结构的Buck-Boost变换器电路参数对系统性能的影响,基于断续电流模式下系统的离散迭代映射模型,利用开关变换器的动力学分析方法,采用分岔图和庞加莱截面研究了系统的稳定问题,并根据不动点邻域内Jacobian矩阵特征值的...
为了分析开关电感结构的Buck-Boost变换器电路参数对系统性能的影响,基于断续电流模式下系统的离散迭代映射模型,利用开关变换器的动力学分析方法,采用分岔图和庞加莱截面研究了系统的稳定问题,并根据不动点邻域内Jacobian矩阵特征值的变化情况确定了系统首次失稳时分岔点的位置.应用PSIM仿真,通过时域图和相轨图观察了变换器在不同参数变化下丰富的动力学演化过程,验证了理论分析的正确性.结果表明:当开关电感Buck-Boost变换器工作于DCM模式下时,其工作状态主要受电流边界Ib2的影响,电流边界Ib1对系统稳定性的影响相对较小,随着电路参数的变化,系统经边界碰撞分岔最终进入DCM阵发混沌状态.
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关键词
断续电流模式
开关电感
BUCK-BOOST变换器
离散迭代映射模型
分岔
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职称材料
滑模变结构控制H6结构逆变器的非线性行为和稳定域
被引量:
12
3
作者
代云中
任海军
+1 位作者
林春旭
吴显松
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期1152-1159,共8页
为了分析滑模变结构控制H6结构逆变器(SMCI-H6)系统工作过程中的非线性行为,并确定其稳定工作的控制参数范围,采用频闪映射法建立了SMCI-H6系统的离散模型。采用折叠图、时域图、频谱图和快变稳定性定理对SMCI-H6的非线性行为和稳定域...
为了分析滑模变结构控制H6结构逆变器(SMCI-H6)系统工作过程中的非线性行为,并确定其稳定工作的控制参数范围,采用频闪映射法建立了SMCI-H6系统的离散模型。采用折叠图、时域图、频谱图和快变稳定性定理对SMCI-H6的非线性行为和稳定域进行了研究;并针对系统滑模控制系数ke的稳定域较窄的问题,提出了一种改进的控制方法。结果表明:系统存在一种状态量从周期1态突变为周期2态的状态突变非线性行为,且ke的稳定域为[0,0.021]。仿真与实验表明,改进控制将ke的稳定域提高了2.29倍。研究结果为分析SMCI-H6系统的非线性行为及其稳定域提供了可靠依据。
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关键词
H6结构逆变器
离散迭代映射模型
滑模变结构控制
状态突变现象
非线性行为
稳定域
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职称材料
电流型控制单电感双输出Buck变换器的动力学行为分析
被引量:
3
4
作者
王瑶
徐利梅
+1 位作者
李爱
廖凯
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第2期643-651,共9页
通过对电流型控制单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Buck变换器工作原理的描述,推导了三个电感电流边界,建立了电流型控制SIDO Buck变换器的离散迭代映射模型。采用分岔图和李雅普诺夫指数,分析了以输入电压和输出电压为...
通过对电流型控制单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Buck变换器工作原理的描述,推导了三个电感电流边界,建立了电流型控制SIDO Buck变换器的离散迭代映射模型。采用分岔图和李雅普诺夫指数,分析了以输入电压和输出电压为变化参数的分岔行为。通过稳定性分析,得到了电流型控制SIDO Buck变换器从稳定的周期1工作状态到不稳定工作状态,从电感电流连续导电模式到断续导电模式转移的分界线方程,并利用参数空间映射图对变换器的工作状态域进行了估计。研究结果表明:随着电路参数变化,电流型控制SIDO Buck变换器发生了倍周期分岔和混沌,且运行轨道与三个边界碰撞后产生不同的分岔路由,包括周期数倍增和工作模式转移。最后,建立了电流型控制SIDO Buck变换器的仿真和实验电路,时域仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。
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关键词
电流型控制
单电感双输出
离散迭代映射模型
分岔
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职称材料
SIDO Buck变换器的交错控制及稳定性分析
5
作者
周宇飞
熊向晖
顾志铭
《控制工程》
CSCD
北大核心
2022年第5期918-926,共9页
为了提高电压模式控制单电感双输出(single-inductor dual-output, SIDO) Buck变换器的稳定性,引入了交错延迟控制。在开关切换函数和系统状态方程的基础上,建立了最优交错延迟下该变换器的离散迭代映射模型,得出了变换器的工作路径和...
为了提高电压模式控制单电感双输出(single-inductor dual-output, SIDO) Buck变换器的稳定性,引入了交错延迟控制。在开关切换函数和系统状态方程的基础上,建立了最优交错延迟下该变换器的离散迭代映射模型,得出了变换器的工作路径和输入电压变化时的状态分岔图,并分析了变换器的分岔现象。同时与该变换器在无交错延迟下的分岔情况进行了对比分析。最后得到了交错延迟下的雅可比矩阵,并利用特征值对系统进行了稳定性分析。研究表明,在一定区间内,交错延迟能提高系统的稳定性,且电路参数变化影响稳定区间,而最优交错延迟能使稳定性大幅提高,这对提高电压模式控制单电感双输出SIDO Buck变换器的稳定性和分岔控制具有参考意义。
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关键词
单电感双输出
交错延迟控制
最优交错延迟
离散迭代映射模型
稳定性
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职称材料
题名
电压型控制SIDO CCM Buck变换器的统一离散迭代映射模型及稳定性研究
被引量:
12
1
作者
王瑶
许建平
周国华
机构
磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室(西南交通大学电气工程学院)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第9期2717-2727,共11页
基金
国家自然科学基金项目(61771405)
电力电子节能技术与装备重点实验室开放课题(szjj2017-064)~~
文摘
以工作于电感电流连续模式(continue conduction mode,CCM)的电压型控制单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Buck变换器为研究对象,描述了电压型控制SIDO CCM Buck变换器的工作原理,指出变换器存在两种开关状态切换路径。基于状态方程和开关切换函数,建立了电压型比例(P)控制和比例积分(PI)控制SIDO CCM Buck变换器工作于两种开关状态切换路径时的统一离散迭代映射模型。利用输出电压分岔图和统一离散迭代映射模型的雅克比矩阵特征值,分析了P控制和PI控制的比例系数和积分系数对变换器的稳定性影响。研究结果表明:不同于传统电压型控制CCM Buck变换器随误差放大器的比例系数增大而发生分岔的现象,电压型控制SIDO CCM Buck变换器随支路开关管电压控制回路的比例系数减小或主开关管电压控制回路的比例系数增大而发生Hopf分岔,变换器从稳定工作状态进入不稳定的低频振荡。且积分系数越大,变换器越不稳定,比例系数的稳定范围越小。最后,建立了电压型控制SIDO CCM Buck变换器的仿真和实验电路,验证了理论分析的正确性。
关键词
单电感双输出
统一
离散迭代映射模型
特征值
分岔
稳定性
Keywords
single-inductor dual-output (SIDO)
unifieddiscrete iterative map model
eigenvalues
bifurcation
stability
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
断续电流型开关电感Buck-Boost变换器的分岔现象
被引量:
9
2
作者
孙立山
杨爽
刘洪臣
机构
哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期55-61,共7页
基金
国家自然科学基金(51107016)
黑龙江省博士后科研启动金(LHB-Q12086)
文摘
为了分析开关电感结构的Buck-Boost变换器电路参数对系统性能的影响,基于断续电流模式下系统的离散迭代映射模型,利用开关变换器的动力学分析方法,采用分岔图和庞加莱截面研究了系统的稳定问题,并根据不动点邻域内Jacobian矩阵特征值的变化情况确定了系统首次失稳时分岔点的位置.应用PSIM仿真,通过时域图和相轨图观察了变换器在不同参数变化下丰富的动力学演化过程,验证了理论分析的正确性.结果表明:当开关电感Buck-Boost变换器工作于DCM模式下时,其工作状态主要受电流边界Ib2的影响,电流边界Ib1对系统稳定性的影响相对较小,随着电路参数的变化,系统经边界碰撞分岔最终进入DCM阵发混沌状态.
关键词
断续电流模式
开关电感
BUCK-BOOST变换器
离散迭代映射模型
分岔
Keywords
discontinuous conduction mode
switched-inductor
Buck-Boost converter
discrete iterated mapping model
bifurcation
分类号
TM46 [电气工程—电器]
TM132 [电气工程—电工理论与新技术]
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职称材料
题名
滑模变结构控制H6结构逆变器的非线性行为和稳定域
被引量:
12
3
作者
代云中
任海军
林春旭
吴显松
机构
西南石油大学电气信息学院
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期1152-1159,共8页
基金
国家自然科学基金(61310306022)
油气探测与信息技术四川省高校科研创新团队(15TD008)
四川省科技厅应用基础项目(2014JY0208)~~
文摘
为了分析滑模变结构控制H6结构逆变器(SMCI-H6)系统工作过程中的非线性行为,并确定其稳定工作的控制参数范围,采用频闪映射法建立了SMCI-H6系统的离散模型。采用折叠图、时域图、频谱图和快变稳定性定理对SMCI-H6的非线性行为和稳定域进行了研究;并针对系统滑模控制系数ke的稳定域较窄的问题,提出了一种改进的控制方法。结果表明:系统存在一种状态量从周期1态突变为周期2态的状态突变非线性行为,且ke的稳定域为[0,0.021]。仿真与实验表明,改进控制将ke的稳定域提高了2.29倍。研究结果为分析SMCI-H6系统的非线性行为及其稳定域提供了可靠依据。
关键词
H6结构逆变器
离散迭代映射模型
滑模变结构控制
状态突变现象
非线性行为
稳定域
Keywords
inverter with H6-type
discrete time iterative model
sliding mode controller
state mutation phenomenon
nonlinear behavior
stability domain
分类号
TM464 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
电流型控制单电感双输出Buck变换器的动力学行为分析
被引量:
3
4
作者
王瑶
徐利梅
李爱
廖凯
机构
西南民族大学电气信息工程学院
西南交通大学电气工程学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第2期643-651,共9页
基金
中央高校基本科研业务费专项基金项目(2015NZY QN15)~~
文摘
通过对电流型控制单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Buck变换器工作原理的描述,推导了三个电感电流边界,建立了电流型控制SIDO Buck变换器的离散迭代映射模型。采用分岔图和李雅普诺夫指数,分析了以输入电压和输出电压为变化参数的分岔行为。通过稳定性分析,得到了电流型控制SIDO Buck变换器从稳定的周期1工作状态到不稳定工作状态,从电感电流连续导电模式到断续导电模式转移的分界线方程,并利用参数空间映射图对变换器的工作状态域进行了估计。研究结果表明:随着电路参数变化,电流型控制SIDO Buck变换器发生了倍周期分岔和混沌,且运行轨道与三个边界碰撞后产生不同的分岔路由,包括周期数倍增和工作模式转移。最后,建立了电流型控制SIDO Buck变换器的仿真和实验电路,时域仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。
关键词
电流型控制
单电感双输出
离散迭代映射模型
分岔
Keywords
current mode controlled
single-inductor dual-output(SIDO)
discrete iterative map model
bifurcation
分类号
TM85 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
SIDO Buck变换器的交错控制及稳定性分析
5
作者
周宇飞
熊向晖
顾志铭
机构
安徽大学电气工程与自动化学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2022年第5期918-926,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(61071023)
安徽省自然科学基金资助项目(1708085MF155)
安徽省教育厅自然科学研究重点项目(KJ2015A416)。
文摘
为了提高电压模式控制单电感双输出(single-inductor dual-output, SIDO) Buck变换器的稳定性,引入了交错延迟控制。在开关切换函数和系统状态方程的基础上,建立了最优交错延迟下该变换器的离散迭代映射模型,得出了变换器的工作路径和输入电压变化时的状态分岔图,并分析了变换器的分岔现象。同时与该变换器在无交错延迟下的分岔情况进行了对比分析。最后得到了交错延迟下的雅可比矩阵,并利用特征值对系统进行了稳定性分析。研究表明,在一定区间内,交错延迟能提高系统的稳定性,且电路参数变化影响稳定区间,而最优交错延迟能使稳定性大幅提高,这对提高电压模式控制单电感双输出SIDO Buck变换器的稳定性和分岔控制具有参考意义。
关键词
单电感双输出
交错延迟控制
最优交错延迟
离散迭代映射模型
稳定性
Keywords
Single-inductor dual-output(SIDO)
interleaved delay control
optimally interleaved delay
discrete iterative map model
stability
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
电压型控制SIDO CCM Buck变换器的统一离散迭代映射模型及稳定性研究
王瑶
许建平
周国华
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
12
在线阅读
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职称材料
2
断续电流型开关电感Buck-Boost变换器的分岔现象
孙立山
杨爽
刘洪臣
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
滑模变结构控制H6结构逆变器的非线性行为和稳定域
代云中
任海军
林春旭
吴显松
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
电流型控制单电感双输出Buck变换器的动力学行为分析
王瑶
徐利梅
李爱
廖凯
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
3
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职称材料
5
SIDO Buck变换器的交错控制及稳定性分析
周宇飞
熊向晖
顾志铭
《控制工程》
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
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