基于切换系统理论电力电子电路稳定性的研究

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1、分类号学号M201071140学校代码10487密级硕士学位论文基于切换系统理论的电力电子电路稳定性研究学位申请人：杨帆学科专业：电气工程指导教师：李承教授答辩日期：2013年1月9日AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonPowerElectronicCircuitStabilityBasedonSwitchedSystemTheoryCandidate：YangFanMajor：ElectricalEngineerin

2、gSupervisor：Prof.LiChengHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。文中除已经标明引用的内容外，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，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日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，即：学校有权

3、保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技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。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要将混杂与切换系统应用于电力电子电路建模、分析，是切换系统当今研究的热点问题之一，稳定性研究是切换系统所面临的首要任务。切换系统的稳定性与切换规则有很大的关系，不同的切换规则和切换序列会直接影响到电

4、路的运行行为和稳定性。电力电子电路中我们经常会发现一些不规则、分岔、混沌等不稳定现象，从切换系统理论的观点出发，我们认为这些不稳定的现象是由切换造成的。切换规则的确定与实际变换器及其控制策略有关，不同控制方法，有不同性质的切换规则；相同控制方法用于不同的被控对象会有不同的切换序列；相同控制方法用于相同的被控对象，但由于驱动条件或电路参数不同也会有不同的切换序列。本文对混杂与切换系统理论在电力电子电路中的应用做了较全面的研究，主要研究工作如下：首先，调研混杂与切换系统理论运用于电力电子电路的研究现状，阐述本文的研究意义；综述切换系统稳定性内容，分析其特点和三个

5、基本问题，并描述切换系统的基本数学模型。然后，建立三种DC/DC变换器的切换系统模型，分析其切换系统稳定性的基本问题即特定切换序列——周期切换序列下的系统稳定性；定义“事件驱动”和“时间驱动”两种切换规则，研究不同控制电路与控制方法、切换规则的驱动机制及其关系。最后，基于Lyapunov函数直接法给出构造DC/DC变换器的稳定切换规则的一种方法，并探讨基于切换系统理论下buck电路的运行行为与切换规则的关系。关键词：混杂系统切换系统切换规则Lyapunov函数稳定性I华中科技大学硕士学位论文AbstractThestudyofpowerelectronicc

6、ircuitmodelingandanalysisbasedonhybridandswitchedsystemisahottopicofresearch.Stabilitystudiesistheprimarytaskofswitchedsystem,whosestabilityhasagreatrelationshipwithswitchingrules.Thedifferentswitchingruleandswitchingsequencewilldirectlyaffectthebehaviorandstabilityofthecircuitoper

7、ation.Inpowerelectroniccircuit,weoftenfindsomeunstablephenomenonsuchastheirregular,bifurcation,chaosandsoon.Intheviewofswitchedsystemstheory,webelievethattheseunstablephenomenoniscausedbytheswitching.Theswitchingruleisrelatedtotheactualconverteranditscontrolstrategy.Differentcontro

8、lmethodshavedifferentswitc