基于非線性電路原理的變換器分叉特性研究.pdf

1、自上世紀60年代以來，非線性科學以及各種非線性現象逐漸引起人們的興趣。并且隨著計算機硬件性能的快速提升以及相關科學理論的發(fā)展，為非線性科學的飛速發(fā)展打下了良好的基礎。非線性科學主要研究各種非線性現象之間的共性。非線性科學的發(fā)展被譽為“20世紀自然科學的第三次大革命”，其覆蓋范圍幾乎包括了自然科學和社會科學的各個方面。包括：電子學、生物學、氣象學、經濟學、流體力學等等。非線性科學理論不但具有重大的科學意義，更具有廣闊的應用前景。非線性科學

2、的研究成果已涉及對偶然性和必然性、確定論和隨機論、有序和無序、質變和量變等常見概念的重新認識，正在改變人們對于傳統(tǒng)世界的認識方法。非線性科學的發(fā)展拓展了人們認識世界的視野，為人們進一步認識和改造自然和人類世界提供了有力的工具。
　　 在非線性科學的發(fā)展過程中，對于其中混沌現象的研究占了極大的份額。自1975年“混沌”被賦予一個全新的意義出現在科技文獻以來，混沌學開始迅猛發(fā)展。如今人們已經普遍接受混沌現象的廣泛存在，而混沌理論的發(fā)

3、展必將進一步加深人們對于這些自然現象和社會現象的認識?；煦鐚W的發(fā)展同樣繞不開現實應用的問題。一方面，混沌學的成功應用將有助于促使人們投入更多的工作精力，另一方面，混沌應用所面臨的新挑戰(zhàn)也將推動混沌理論的進一步研究。
　　 由于混沌運動的初值敏感性以及長期行為的不可預測性等特性，因此混沌控制成為混沌成功應用的關鍵。自上世紀八十年代術以來，關于混沌控制理論的相關論文不斷發(fā)表，各種混沌控制及混沌同步思想被提出，并完成了相關的混沌控制實

4、驗，混沌控制及混沌同步的研究成為混沌研究的熱門領域。對于混沌控制的共識是人為并有效地影響混沌系統(tǒng)，使系統(tǒng)步出混沌態(tài)發(fā)展到符合實際需要的狀態(tài)。
　　 開關變換器是一種常見的電力電子設備，廣泛應用于電力傳輸系統(tǒng)。開關變換器屬于強非線性系統(tǒng)，在其工作過程中可產生豐富的非線性現象，如：分叉、共存吸引子、混沌等。本文以開關變換器為例，分析其工作過程及原理，并建立其相應的動力學模型，運用Matlab－Simulink軟件搭建模型，仿真其工作

5、過程。本文分別介紹一般電流控制的模式的Buck變換器在運行過程中的非線性特性和以整流源代替恒定電流源的Buck變換器工作過程中的非線性特性。
　　 當系統(tǒng)參數的變化使得動態(tài)系統(tǒng)發(fā)生質變時，我們稱之為“分叉”。在電力電子中，變換器通常被設計成工作在特定的條件下，比如，特定的輸出電壓紋波等等。但是，當輸入電壓或者負載電阻變化時，系統(tǒng)的運行狀態(tài)會發(fā)生根本性的變化。因此，分岔的研究對此類系統(tǒng)來說，是相當重要的。通過分叉圖來對系統(tǒng)的分叉情