v2控制开关dc-dc变换器及其非线性动力学研究

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1、万方数据国内图书分类号：TM46国际图书分类号：621．314西南交通大学博士研究生学位论文密级：公开V2控制开关DC．DC变换器及其非线性动力学研究年级三QQ±级姓名鲤圣他申请学位级别谴±专业电力皇壬鱼皇力佳动指导教师盗建壬塾撞二。一四年五月万方数据ClassifiedIndex：TM46U．D．C：621．314SouthwestJiaotongUniversityDoctorDegreeDissertationINVESTIGATIONOFV2CONTROLTECHNIQUEFORS、ⅥT

2、CHNGDC—DCCONVERTERSANDITSNoNLINEARDYNAMICSGrade：Candidate：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Supervisor：2007ShengzhongHePh．DPowerElectroniCSandElectricDriveProf．JianpingXu万方数据西南交通大学四南父逋大字学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复

3、印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书；2、不保密回，适用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者躲气甲吁日期：kl牛年岁月f7日指导教师签名：日期：切I移年，月门日万方数据西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本

4、论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下：1．建立了峰值和谷值V2控制Buck变换器的一阶等效离散映射模型，基于等效模型研究了峰值和谷值V2控制Buck变换器输入和输出电压变化时的动力学行为，讨论了斜坡补偿对其动力学行为的影响。从动力学角度分析了CCM模式下峰值和谷值v2控制Buck变换器的稳定运行参数范围，斜坡补偿可以拓展变换器稳定运行的参数范围，实现

5、峰值v2控制Buck变换器从DCM模式到CCM模式的工作模式转移。详细内容见第2章。2．建立了峰值和谷值V2控制Buck变换器二阶精确离散映射模型，推导了相应的电压边界、Jacobi矩阵和特征值。研究了电路参数变化时，峰值和谷值V2控制Buck变换器的动力学特性，并进行了对比分析。研究结果表明：在CCM模式，以输入电压、参考电压、比例系数为分岔参数时，峰值和谷值v2控制Buck变换器具有相反的分岔特性。详细内容见第3章。3．首次将谷值v2控制方法应用于Boost变换器。详细分析了谷值V2控制Bo

6、ost变换器的工作原理，建立了其状态空间平均小信号模型，推导了控制一输出、输入—输出、输入一电感电流、控制一电感电流和输出阻抗等传递函数，分析了其频域特性。详细内容见第4章。4．建立了谷值v2控制Boost变换器的一阶等效离散映射模型和二阶精确离散映射模型，推导了相应的Jacobi矩阵和特征值，研究了其非线性动力学行为并与谷值v2控制Buck变换器进行了比较。讨论了斜坡补偿对谷值V2控制Boost变换器动力学特性的影响。详细内容见第5章。学位论文作者签名：{币钞叩日期：扫I哆年，旁，7。日万方数

7、据西南交通大学博士研究生学位论文第1页摘要随着电子技术的发展，各种新型电子产品的功能越来越完善，对电源的瞬态响应速度及稳定性要求越来越高。开关电源的V2控制技术因其具有快速的负载瞬态响应速度而受到了研究者的广泛关注。已有文献对V2控制开关变换器的研究主要体现在控制原理、小信号建模、瞬态特性分析和控制方法优化等。开关变换器属于分段光滑的非线性时变系统，存在低频波动、次谐波振荡、倍周期分岔、边界碰撞分岔和混沌等非线性动力学现象。运用动力学理论分析和揭示v2控制开关变换器内在的非线性动力学现象及其产生

8、机理，对v2控制开关变换器的参数设计和选择具有十分重要的理论和指导意义。本论文建立了峰值和谷值V2控制Buck变换器的一阶等效离散映射模型。基于一阶等效模型，利用分岔图、Lyapunov指数、状态参数空间等动力学分析方法对峰值和谷值V2控制Buck变换器的非线性特性及稳定性进行了研究，并分析了斜坡补偿对其动力学行为及稳定性的影响。从动力学的角度分析了峰值和谷值V2控制Buck变换器的稳定运行参数范围：峰值V2控制在占空比小于O．5时稳定运行，谷值V2控制在占空比大于O．5时稳定运行；利用斜坡补偿