电流反馈型Buck变换器分岔动力学分析及稳定性控制.pdf

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1、第44卷第18期电力系统保护与控制Vl01．44N0．182016年9月16日PowerSystemProtectionandControlSep．16，2016D0I：10．7667／PSPC151842电流反馈型Buck变换器分岔动力学分析及稳定性控制李哲，李颖晖，吴辰，陈柄任(空军工程大学航空航天工程学院，陕西西安710038)摘要：针对电流反馈型Buck变换器电路参数波动引起分岔等非线性失稳动力学行为，研究了基于单值矩阵的动力学分析及稳定性控制方法。首先采用菲利波夫法得到了电流反馈型Buck变换器的一个线性化的周期轨道，并以单值矩阵的形式来描述。

2、结合Floquet理论用单值矩阵的特征值(Floquet乘子)分析了变换器的稳定性：根据Floquet乘子是否处于单位圆内，判定变换器是否发生分岔失稳。进一步考虑了多参数变化对变换器稳定性的影响，多参数变化条件下系统的稳定域比较狭窄，变换器很容易产生分岔，基于参数共振微扰法，在参考电流中添加小幅周期信号，使变换器模态之间的切换面发生了改变，有效地抑制了变换器的分岔行为，稳定域得到了明显的拓展。仿真和实验验证了该方法和结论的有效性。关键词：Buck变换器；分岔；菲利波夫法；单值矩阵；稳定性；稳定域Studyonbifurcationbehaviorsand

3、stabilizationincurrentmodecontrolledBuckconverterLIZhe，LIYinghui，WUChen，CHENBingren(SchoolofAeronauticsandAstronauticsEngineering，AirForceEngineeringUniversity,Xi’an710038，China)Abstract：TorestrainthenonlineardynamicalbehaviorslikebifurcationincurrentmodecontrolledBuckconverterca

4、usedbyvariationofcircuitparameters，adynamicanalysisandcontrolmethodbasedonmonodromymatrixisstudied．First，Filippov’SmethodisappliedtoobtainalinearizationaroundtheperiodicorbitofcurrentmodecontrolledBuckconverter,anditcanbedescribedasmonodromymatrix；combinedwithFloquettheory,theeig

5、envaluesofthemonodromymatrix(Floquetmultipliers)areusedtoanalyzethestabilityoftheconvener：thestatewhetherFloquetmultipliersarewithintheunitcircleiscommi~edtodeterminewhethertheconverteroccurbifurcation．Meanwhile，thestabilityoftheconverterunderconditioninmulti—parameterchangesisco

6、nsidered，itsstableregionisrelativelynarow,converteriseasytooccurbifurcationandbecomeunstable．Basedonthemethodofresonantparametricperturbation，aslightperiodsignalisaddedtothereferencecurrent，whichcanchangetheswitchinghypersurfacebetweenthestateofconverter,andthebifurcationbehavior

7、scanbeeffectivelyrestrained，throughthis，stableregionisobviouslyexpanded．Finally,thesimulationandexperimentalresultsshowthattheanalysismethodandconclusionproposediseffective．ThisworkissupportedbyNationalKeyBasicResearchProgramofChina(973Program)(No．2015CB755805)．Keywords：Buckconve

8、rter；bifurcation；Filippov’Smethod；monodr