论文摘要
开关变换器中的非线性和混沌现象的研究已经成为了目前电力电子领域的一个前沿课题。对这种复杂、深奥现象的探讨不仅具有很好的理论价值,而且有深远的实际意义。长期以来,由于传统研究思路的局限性,世界各国的学者们都将混沌的研究重点致力于对其数学、物理理论的分析和对混沌现象的抑制方面。所以,导致混沌现象所带来的优越性并不能完全被人认识。为此,本文以基本DC-DC Buck变换器为研究对象,从变换器离散建模、混沌现象分析、混沌控制及利用混沌特性提高DC-DC开关变换器EMC性能,等四个方面入手,对DC-DC变换器中的混沌行为进行了较为深入的理论分析和实验研究。本文首先介绍了电力电子变换器的离散建模方法,比较了其和传统线性建模方法在分析系统非线性现象上的优越性。并根据该方法,配以同步映射函数,建立了Buck变换器的离散映射模型。其次,在离散模型的核心思想——离散采样的基础上,构建了基于仿真软件Matlab的Simulink仿真模块和M函数语言共同组合而成的Buck变换器的混沌仿真环境。应用五种经典混沌稳定性判定策略对该模型进行了理论分析,并设计了验证性实验。Buck变换器的仿真和实验结果,均验证了本文建模方式和分析思路的正确性和可行性。最后,引入自激混沌控制策略,在不外加任何电路的情况下,降低了变换器在开关频率及其倍频处的频谱幅值。并针对自激混沌控制方式在EMI抑制效果上的不足,采用非周期混沌轨道控制策略和混沌调制PWM控制策略,对采用自激励混沌控制策略时的实验进行了优化和改进。实验结果证明:与其他控制相比,混沌控制可以使开关变换器具有更优越的EMC性能。
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标签：变换器论文; 混沌同步映射模型论文; 自激混沌论文; 混沌调制论文; 电磁兼容论文;