dc%2fdc变换器混沌现象及其控制研究

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1、中文摘要摘要DC/DC变换器由一系列分岔产生的混沌现象是复杂抽象的非线性动力学问题，而以往该问题的数学建模与仿真建模缺乏系统性与直观性。另外，该变换器系统现有混沌控制策略在控制输出闭合轨道回到预定的稳定轨道上，存在控制不准或实现困难的问题。DC/DC变换器有着广泛的工业应用，而当这种电路随着参数的变化出现混沌行为时，将导致高幅度的噪声和不稳定行为，极大的影响了变换器的性能。由于人们对DC/DC变换器性能要求日益增高，使得透彻地理解该系统混沌现象机理及研究更佳控制策略问题有着重要的现实意义。因此，本文主要从这两个重要方面展开研究。首先，简要介绍了混沌研究背景、内容与意义，研究了DC/DC变换

2、器非线性混沌现象及其控制的进展与现状。在此认识基础上，本文对混沌研究相关的非线性动力学基本理论做了必要的阐释。然后，以电压反馈PWM型Buck变换器为基础，系统地推导了该变换器精确离散数学模型，对变换器周期轨道问题做了深入地讨论。以系统雅克比矩阵特征值为判断依据，分析讨论了变换器由稳定周期轨道分岔至混沌的道路。利用Matlabm函数与simulink电路仿真模块，分别进行数值计算与建立直观研究Buck变换器混沌现象的电路仿真模型。数值计算结果与电路仿真结果进行对比，验证了数学模型及上述分析讨论的正确性。最后，在Buck变换器上以连续的控制信号替代原方法离散的控制序列为思路提出一种改进的OG

3、Y(Ott.E,Grebogi.CandYorke.J.A)方法—COGY(ContinuousOGY)变换器混沌控制法。推导了COGY控制信号的函数表达式，并建立了控制电路模型。进行了Matlab数值计算与电路仿真结果对比，验证了本文方法的有效性及优越性。所提方法保留了原方法精确的控制效果，并只需要给出连续的差分控制信号，无需在每个庞加莱返回时刻采样差分计算，极大地提高了操作性。另外，相比OGY方法脉动的控制序列，连续的控制信号可以使本方法更加稳定可靠。本文讨论过程可以类似用于其他变换器混沌的分析研究，对变换器混沌研究具有一定的指导意义。关键词：DC/DC变换器，非线性动力学，分岔，混沌

4、，离散数学模型I重庆大学硕士学位论文II英文摘要ABSTRACTThephenomenonofchaosbyaseriesofbifurcationintheDC/DCconverteriscomplicatednonlineardynamicproblem,whilethemathematicalmodelingandsimulationmodelingofthisproblemarelackedinsystemticandintuitive.Inaddition,theexistingchaoscontrolstrategiesofthisconvertersystemareinacc

5、urateordifficultincontrollingtheclosedorbitbacktothestableorbit.TheDC/DCconverteriswidelyappliedinindustry.whenitappearschaoticbehaviorwithparametervariation,thesystemwillresultinhighnoiseamplitudeandunstablebehavior,whichwillworsentheperformanceoftheconverter.WiththedemandsontheperformanceoftheDC

6、/DCconverterincreasing,thethoroughunderstandingaboutthemechanismofthechaosphenomenoninthatsystemandtheresearchofthebetterchaoscontrolstrategieshaveimportantpracticalsignificance.Therefore,theresearchislaunchedfromthesetwoaspectsinthispaper.First，thechaosresearchbackground,contentandsignificanceare

7、brieflyintroduced.AndthenthecurrentstatusandprogressabouttheresearchofthechaosphenomenonandcontrolinDC/DCconverterarestudied.Thebasictheoryofnonlineardynamicsofchaoticresearchisalsostudiedafterthat.Second,basedon