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1、基于离散演化映射的DC/DC变换器混合逻辑动态建模段翔兮，佃松宜，郑万里（四川大学电气信息学院成都610065）摘要：本文针对传统DC/DC变换器模型存在计算量大、或进行了大量近似、或不能反映电流纹波特性等不足，有机结合哈密顿原理和混杂系统理论，提出基于离散演化映射的DC/DC变换器混合逻辑动态建模方法。以Buck变换器为例，首先采用变分积分器对其进行离散化得到离散演化映射模型，然后基于混杂系统理论将CCM和DCM模式进行统一，进而得到混合逻辑动态模型。结果表明，所建立模型计算量小、精确度高，能完整描述系统的各个工作状态且能反映电感电流纹波等动态
2、特性，为DC/DC变换器建模方法提供了新的思路。关键词：DC/DC变换器；混杂系统；离散时间建模；混合逻辑动态建模；连续模式；断续模式中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1001-1390（2017）00-0000-00MixedlogicaldynamicalmodelingofDC/DCconverter basedondiscreteevolutionmappingDuanXiangxi,DianSongyi,ZhengWanli(SchoolofElectricalEngineeringandInformation,Sichuan
3、University,Chengdu,610065,China)Abstract:Anoveldynamicalmodelingmethod,namely,themixedlogicaldynamicalmodel(model(MLD)basedondiscreteevolutionmappingtheorybyintegratingtheHamilton'sprincipleandhybridsystemtheory,forDC/DCconverterhasbeenproposed.Inthispaper,withoutlossofgenera
4、lity,themixedlogicaldynamicalMLD(MLD)modelingofBuckconverterisachievedbyunifyingthediscreteevolutionmappingmodel,whichisobtainedbyvariationalintegrators,incontinuouscurrentmode(mode(CCM)anddiscontinuouscurrentmode(mode(DCM)underthehybridsystemtheoryframework.Thesimulationresu
5、ltshowsthatthenewmodelhasmanyadvantages,suchasl,lesscalculationneeded,highprecisionanditcancompletelydescribethevariousworkingstatestatesofthesystemandreflectsdynamicalcharacteristicsofinductorcurrentrippleetc,overthoseconventionalways,whichmeansthisnovelmodelcouldbemoreusefu
6、lforanalysisandcontrollerdesigningofDC/DCconverters.Keywords:DC/DCconverters,hybridsystems,Discretediscrete-timemodeling,mixedlogicaldynamicalmodeling,continuouscurrentmode(mode(CCM),discontinuouscurrentmode(mode(DCM)0引言DC/DC变换器因其体积小、重量轻以及高效率和可靠性等优点，被广泛应用于数据传输与信息通信、航空航天、工业仪器、
7、医疗设备、高压直流输电以及智能电网等领域，是电力电子技术研究的一个热点[1]。DC/DC变换器的建模是各项研究的基础，建立兼顾精确度和复杂度的模型是其分析设计的关键环节[2-4]。离散时间模型已经成为DC/DC变换器非线性动力学分析和数字控制器设计的首选模型[5]。通常建模方法主要有状态空间平均法、精确离散映射和近似离散迭代映射，但分别有忽略了开关特性不能真实的反映其动态特性[6-7]；运算量非常大而难以适用于数字控制场合[8]；消去了矩阵指数和积分进行了大量近似，使得模型的动力学性质明显偏离了实际电路动力学行为的缺点[5]。离散演化映射建模方法
8、基于哈密顿理论[9]，既保留了DC/DC变换器的动力学行为又兼顾了模型的精确度和复杂度[10]，目前此方法大多应用于机电系统，应用于开关
