参数微扰方法对Boost变换器的溷沌控制.pdf

第26卷第5期 电子与信 息学报 Vo1.26No.5 2004年 5月 JournalofElectronicsInformationTechnology May2004 参数微扰方法对Boost变换器的混沌控制 ‘ 朱 宁 吴为麟 邵建昂 (浙江大学电气工程学院杭州310027) 摘 要: 该文使用参数微扰方法控制电流控制模式Boost变换器在连续电流模式下产生的混沌行为 ‘ 文中利用离散模型确定了系统运行的混沌区域，并在设计控制环时作了适当的简化，以利于实现.仿真分析 和实验都显示，这一方法对于开关电路是有效的.电路的稳定被重新建立，并在此基础上进一步扩大了变换 器的工作范围.文中还分析了噪声在控制中的影响。 关键词: Boost变换器，分岔，混沌控制 中图分类号: TN712 文献标识码:A 文章编号: 1009-5896(2004)05-0830-05 SmallParametricPerturbationMethod inControllingBoostConverter ZhuNing WuWei-lin ShaoJian-ang (CollegeofElectricalEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China) Abstract OGYmethod(1990)isappliedtocontrolthechaosexhibitedbycurrent-mode controlledboostdc-dcconverter,asitschaoticregimehasbeenestablishedinthispaper. Thisisachievedbyusingdiscrete-timemodelandmakingsimplificationofthecontrolloop design.Bothsimulationandexperimentaredone.Stabilityofthecircuitisobtained,which provesthiscontrolmethodisvalidincontrollingswitchingcircuit. Keywords Boostconverter,Bifurcation,Controlofchaos 1引言 混沌系统是一种更灵活的受控系统，它的奇异吸引子可以在状态空间内延伸到更广阔的区 域，设计出合理的控制规则，就能使系统响应运行在期望的状态空间区域。 由于电力电子设备本质上的开关特性，导致电路成为一种分段连续系统。研究证明:采用 反馈控制的DC/DC功率变换器在其参数空间内可以发生种类丰富的分岔和混沌行为[一‘}“。 非线性系统中的确定性混沌是很多问题产生的来源。比如，当DC/DC功率变换器工作在混沌 区时，混沌的不确定性将导致系统的运行状态无法预测，换言之，就是功率变换器的控制性能 受到极大的影响。使用新的控制策略以改善和提高它们的工作性能，就十分重要。本文将以广 泛使用的Boost电路作为研究的对象。 对混沌系统的控制成为近年热门的研究内容，一些控制方法相继被提出!4-51。然而，G. Poddar等人在研究报道中指出，这些方法并不适合有开关特性的电路[61.E.Ott,C.Grebogy 和J.A.Yorke等学者试图通过微小的分段时变参数或动态增量输入的方法来解决控制混沌行 为的难题(OGY方法)[71。系统运行在混沌状态时，有许多不稳定周期轨迹(UPO)存在于奇异 吸引子中。对给定的Poincare映射，当系统状态接近目标UPO时，微调系统参数，使得下一个 Poincare面截点落人鞍点的稳定流形。功率变换器是低维系统，这有利于建立Poincare映射， 并适用于上述思路。本文使用了参数微扰的策略，根据电路的参数特点简化了控制环节，更加 具有实用价值。 12003-01-04收到，2003-06-05改回 第 5期 朱 宁等:参数微扰方法对Boost变换器的混沌