简介
1、课题来源与背景数字控制技术具有简单可靠、易实现各种先进控制算法等优点,因而近年来数字控制技术取代传统模拟控制技术已成为开关变换器的一种发展趋势。但由于数字控制变换器系统是一类典型的模—数混合系统,除了变换器自身开关的非线性外,还受时间延迟、量化误差的影响,从而展现出较复杂的、无法解释的非线性动力学行为,使其稳定性和动态响应特性受到影响,进而限制了它们的进一步推广应用。本课题来源于国家自然科学基金资助项目,旨在建立这类系统的非线性数学模型,发现其潜在的混沌、分岔等非线性现象,揭示系统的非线性运行机理,并进行稳定性分析,得出系统稳定和混沌态工作的参数空间,以对实际数字控制的开关变换器系统的设计和电路参数选择提供参考。项目的基本信息如下:项目名称:数字控制的开关功率变换器的建模、稳定性分析及其应用研究;单位:华南理工大学
2、研究目的与意义本课题研究目标是:建立数字控制的开关功率变换器的切换非线性数学模型,发现其潜在的混沌、分岔等非线性现象,揭示系统的非线性运行机理,并进行稳定性分析,得出系统稳定和混沌态工作的参数空间;在此基础上从三个方面研究系统切换非线性的应用:(1)参数优化设计的方法;(2)数字化开关功率变换器稳定工作的切换线性控制算法及实现,并分析此算法在抑制电源EMI水平方面的性能;(3)数字化开关功率变换器的混沌调制方案,并分析该方案抑制电源EMI水平的机理及实现。 项目在开关变换器建模和稳定性分析方面所取得的研究成果,对揭示开关变换器的非线性运行机理,优化系统设计具有参考价值,对促进非线性电路理论及开关电源实用关键技术的发展,具有重要的理论研究意义和应用前景。
3、主要论点与论据(1)课题以提高实用数字控制的开关功率变换器的稳定性和可靠性为导向,深入研究这类变换器的非线性运行机理和稳定性分析理论、电路参数的优化设计方法,以及抑制电源EMI的新方案理论及应用,涉及非线性理论与电力电子技术的学科前沿;(2)课题以等效小参量符号分析法与离散z域相结合建立数字控制系统的非线性数学模型为主要思路,理论上可行,也有可借鉴的研究成果;(3)课题组在非线性系统的动力学特性、混沌理论及模拟控制的DC-DC开关变换器的建模、仿真与符号分析及稳定性分析等方面所取得的前期研究成果为本课题的实施奠定了基础。