首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 167 毫秒
1.
包伯成  许建平  刘中 《物理学报》2009,58(5):2949-2956
电流控制型Boost变换器在较宽的电路参数下具有两个边界,建立了采用斜坡补偿电流的分段光滑迭代映射方程,并导出了轨道状态发生转移时的分界线方程,通过数值仿真得到了输入电压和斜坡补偿斜率变化时的逆分岔图和它们的动力学行为分布图.研究结果表明,随着输入电压逐步减小,Boost变换器从稳定的周期1态,经在边界1上发生边界碰撞分岔后进入连续传导模式(CCM)下的鲁棒混沌态,并经在边界2上发生边界碰撞分岔后进入不连续传导模式(DCM)下的强阵发性的弱混沌态.通过引入合适的斜坡补偿电流,Boost变换器的工作模式可以 关键词: Boost变换器 斜坡补偿 迭代映射方程 镇定控制  相似文献   

2.
李明  马西奎  戴栋  张浩 《物理学报》2005,54(3):1084-1091
从拓扑序列出发,提出了描述DC/DC变换器一类分段光滑系统中的分岔现象和混沌行为的符号序列方法,根据最大子序列的性态判别分岔的类型,以及检测边界碰撞分岔的发生.例如,当发生倍周期分岔时,最大子序列保持不变;当发生边界碰撞分岔时,最大子序列发生变化;混沌态则没有最大子序列.研究表明,占空比是表征DC/DC变换器一类分段光滑系统动力学行为的一个最本质的量,“饱和非线性”是引起边界碰撞分岔产生的根本原因. 关键词: 符号序列 分岔 混沌 分段光滑系统  相似文献   

3.
何圣仲  周国华  许建平  吴松荣  阎铁生  张希 《物理学报》2014,63(17):170503-170503
建立了谷值V2控制Boost变换器的离散迭代映射模型,在此基础上得到了输入电压、输出电容及其等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)变化时的分岔图,推导了不动点处的雅可比矩阵,利用特征值和最大Lyapunov指数对系统进行了稳定性分析,并验证了分岔图的正确性.重点研究了输入电压和输出电容及其ESR对谷值V2控制Boost变换器的动力学特性的影响.研究结果表明,输入电压增大时,变换器从周期1态经历1次倍周期分岔和边界碰撞分岔进入混沌状态;输出电容及其ESR具有相同的分岔路由,随着输出电容及其ESR的逐渐减小,变换器具有从周期1态经历周期2态、周期4态、周期8态、逐渐演变到混沌态的动力学行为.最后,用仿真和实验结果验证了本文理论分析的正确性.  相似文献   

4.
谢帆  杨汝  张波 《物理学报》2010,59(12):8393-8406
最近几年,边界碰撞分岔已经引起了越来越多的关注.以不连续导通模式下的电流反馈型Buck变换器为例,推导出两个边界三段形式的分段光滑系统的离散映射模型.数值仿真得到以参考电流为分岔参数的分岔图,然后具体分析定点的稳定存在域、分叉图中各段的映射构成和边界碰撞点处工作模式的转换.最后软件仿真和实验验证了二维分段光滑系统边界碰撞和分岔行为的正确性.  相似文献   

5.
沙金  包伯成  许建平  高玉 《物理学报》2012,61(12):120501-120501
通过建立一个开关周期内输出电容电荷变化量对应的输出电压变化量, 建立了工作于电感电流断续模式(discontinuous conduction mode, DCM)的脉冲序列(pulse train, PT)控制Buck变换器的近似离散时间模型, 研究了负载电阻及输入电压变化时PT控制DCM Buck变换器的边界碰撞分岔行为. 通过构造相应的迭代映射曲线, 分别分析了不同负载电阻时PT控制DCM Buck变换器的周期1、周期2和周期3运行轨迹的不动点稳定性, 揭示了PT控制DCM Buck变换器在不同周期态时的边界碰撞分岔的形成机理. 研究结果表明, 随参数变化, PT控制DCM Buck变换器始终运行在不同的周期态, 各周期态的切换由边界碰撞分岔引起, 李雅谱诺夫指数始终小于零. 利用PSIM电路仿真软件, 给出了不同负载电阻时的时域波形和相轨图. 实验结果验证了理论分析和仿真结果的正确性, 同时说明了本文动力学建模的可行性.  相似文献   

6.
Z源变换器由于Z源网络的嵌入,具有高电压传输比,降低开关器件损耗,提高系统效率等优点,在直流变换、逆变等许多领域具有广泛的应用.本文研究了基于峰值电流模式控制的同步开关Z源变换器的非线性动力学,建立了连续电流模式下同步开关Z源变换器的离散迭代映射模型;通过特征值的运动轨迹分析了参考电流对系统稳定性的影响,给出了系统稳定运行的参数域;基于分岔图和Lyapunov指数图发现了此变换器存在倍周期分岔、边界碰撞分岔、切分岔和阵发混沌,分析了边界碰撞分岔和混沌演化过程及其产生的机理;最后通过电路仿真和实验验证了理论分析的正确性.研究结果表明:随着参考电流的增加,峰值电流模式控制同步开关Z源变换器从周期1经历倍周期分岔进入周期2和周期4,然后由于边界碰撞分岔过渡到阵发混沌态,接着通过切分岔进入周期3,最后再次由于边界碰撞分岔进入混沌态.  相似文献   

7.
以一个功率因数校正boost变换器为例,描述了当系统在饱和与非饱和状态间不断切换时出现的一类非线性现象,分析了这些现象的特点和产生原因.推导了考虑饱和的分段微分方程,并据此进行了仿真,结果表明,系统一方面会出现倍周期分岔和混沌等传统的非线性现象,另一方面由于整流输入电流碰到饱和边界,系统的定性行为发生突变,会出现边界碰撞分岔,还能从混沌直接变为周期1.这类由饱和引起的非线性现象及相关分析得到了实验验证.  相似文献   

8.
杨平  许建平  何圣仲  包伯成 《物理学报》2013,62(16):160501-160501
通过对二次型Boost变换器开关状态的完整描述, 推导了两个电感电流边界, 建立了电流控制二次型Boost变换器的分段光滑迭代映射模型. 对比分析了以输入电感电流或储能电感电流作为电流反馈量的非线性分岔行为. 通过稳定性和工作模式分析, 得到了电流控制二次型Boost变换器从稳定的周期1工作状态到次谐波振荡状 态转移以及从电感电流不连续导电模式到连续导电模式转移的条件, 并采用参数空间映射图, 对二次型Boost变换器的工作状态域进行了估计. 设计了实验电路, 由实验结果证明了不同的参数变化有着不同的分岔路由, 存在工作模式转移现象, 电流控制二次型Boost 变换器呈现复杂的动力学行为, 实验结果验证了理论分析的正确性. 关键词: 二次型Boost变换器 开关状态 模式转移 边界碰撞分岔  相似文献   

9.
邹建龙  马西奎 《物理学报》2008,57(2):720-725
以一个功率因数校正boost变换器为例,描述了当系统在饱和与非饱和状态间不断切换时出现的一类非线性现象,分析了这些现象的特点和产生原因.推导了考虑饱和的分段微分方程,并据此进行了仿真,结果表明,系统一方面会出现倍周期分岔和混沌等传统的非线性现象,另一方面由于整流输入电流碰到饱和边界,系统的定性行为发生突变,会出现边界碰撞分岔,还能从混沌直接变为周期1.这类由饱和引起的非线性现象及相关分析得到了实验验证. 关键词: 饱和 非线性 分岔 混沌  相似文献   

10.
吴松荣  何圣仲  许建平  周国华  王金平 《物理学报》2013,62(21):218403-218403
在断续导电模式下, 建立了电压型双频率控制开关变换器的动力学模型, 并推导了相应的特征值方程. 根据动力学模型, 采用分岔图研究了电路参数变化时变换器存在的边界碰撞分岔行为和周期2, 周期3,周期4等多周期行为, 结果表明: 变换器经历了周期1态、多周期态、周期1态的分岔路由; 周期态的转变均是由边界碰撞分岔引起的. 根据特征值方程, 采用Lyapunov指数研究了变换器的稳定性, 结果表明: 随着电路参数的变化, Lyapunov指数始终小于零, 变换器一直工作于稳定的周期态, 验证了电压型双频率控制开关变换器的周期3行为并不意味着变换器会必然发生混沌. 通过电路仿真, 分析了负载变化时变换器的时域波形、相轨图和频谱图, 验证了动力学模型的可行性和理论分析的正确性. 实验结果验证了文中的仿真结果. 关键词: 开关变换器 双频率控制 边界碰撞分岔 多周期行为  相似文献   

11.
高超  毕勤胜  张正娣 《物理学报》2013,62(2):20504-020504
本文研究两个非线性电路系统通过开关组成的时间切换系统的复杂振荡行为及其产生机理.利用开环运算放大器放大倍数为极大值的特性,即运算放大器总是处于正的或负的饱和状态,当输入电压从负过零变正时,输出电压从正饱和状态跃变为负饱和状态,本文选择子电路系统中的非线性部分为跃变函数.首先对两个子系统进行了稳定性分析,给出了不同参数条件下的振荡行为,然后在子系统单个参数在一定范围内变化,而其他参数保持不变的情况下,研究了切换系统的复杂振荡特征,并分析了其产生机理.由于子系统方程的非光滑性和切换带来的整个系统的非光滑性,使得整个系统的周期振荡轨迹有四个切换点,随着参数的变化,周期振荡轨线与非光滑分界面发生擦边分岔,导致周期振荡分裂成两个对称的周期振荡.并且研究了切换点位置改变对整个系统周期振荡行为的影响以及切换点处的分岔机理.  相似文献   

12.
We demonstrate with a minimal example that in Filippov systems (dynamical systems governed by discontinuous but piecewise smooth vector fields) stable periodic motion with sliding is not robust with respect to stable singular perturbations. We consider a simple dynamical system that we assume to be a quasi-static approximation of a higher-dimensional system containing a fast stable subsystem. We tune a system parameter such that a stable periodic orbit of the simple system touches the discontinuity surface: this is the so-called grazing-sliding bifurcation. The periodic orbit remains stable, and its local return map becomes piecewise linear. However, when we take into account the fast dynamics the local return map of the periodic orbit changes qualitatively, giving rise to, for example, period-adding cascades or small-scale chaos.  相似文献   

13.
杨科利 《物理学报》2016,65(10):100501-100501
本文研究了耦合不连续系统的同步转换过程中的动力学行为, 发现由混沌非同步到混沌同步的转换过程中特殊的多吸引子共存现象. 通过计算耦合不连续系统的同步序参量和最大李雅普诺夫指数随耦合强度的变化, 发现了较复杂的同步转换过程: 临界耦合强度之后出现周期非同步态(周期性窗口); 分析了系统周期态的迭代轨道,发现其具有两类不同的迭代轨道: 对称周期轨道和非对称周期轨道, 这两类周期吸引子和同步吸引子同时存在, 系统表现出对初值敏感的多吸引子共存现象. 分析表明, 耦合不连续系统中的周期轨道是由于局部动力学的不连续特性和耦合动力学相互作用的结果. 最后, 对耦合不连续系统的同步转换过程进行了详细的分析, 结果表明其同步呈现出较复杂的转换过程.  相似文献   

14.
In this paper we study periodic orbit bifurcation sequences in a system of two coupled Morse oscillators. Time-reversal symmetry is exploited to determine periodic orbits by iteration of symmetry lines. The permutational representation of Tsuchiya and Jaffe is employed to analyze periodic orbit configurations on the symmetry lines. Local pruning rules are formulated, and a global analysis of possible bifurcation sequences of symmetric periodic orbits is made. Analysis of periodic orbit bifurcations on symmetry lines determines bifurcation sequences, together with periodic orbit periodicities and stabilities. The correlation between certain bifurcations is explained. The passage from an integrable limit to nointegrability is marked by the appearance of tangent bifurcations; our global analysis reveals the origin of these ubiquitous tangencies. For period-1 orbits, tangencies appear by a simple disconnection mechanism. For higher period orbits, a different mechanism involving 2-parameter collisions of bifurcations is found. (c) 1999 American Institute of Physics.  相似文献   

15.
This paper presents a unified framework for performing local analysis of grazing bifurcations in n-dimensional piecewise-smooth systems of ODEs. These occur when a periodic orbit has a point of tangency with a smooth (n−1)-dimensional boundary dividing distinct regions in phase space where the vector field is smooth. It is shown under quite general circumstances that this leads to a normal-form map that contains to lowest order either a square-root or a (3/2)-type singularity according to whether the vector field is discontinuous or not at the grazing point. In particular, contrary to what has been reported in the literature, piecewise-linear local maps do not occur generically. First, the concept of a grazing bifurcation is carefully defined using appropriate non-degeneracy conditions. Next, complete expressions are derived for calculating the leading-order term in the normal form Poincaré map at a grazing bifurcation point in arbitrary systems, using the concept of a discontinuity mapping. Finally, the theory is compared with numerical examples including bilinear oscillators, a relay feedback controller and general third-order systems.  相似文献   

16.
DC shunt and series drives are extensively used in the industry. The occurrence of bifurcation and chaos in dc shunt and permanent magnet drives are well known. It is observed that the behavior of the drives not only depends on the value of system parameters but also on the value of initial conditions. Multiple attractors can exist for same parameter value. Different choice of initial conditions gives different periodic behavior of the system. The drive is intended to operate in a parameter range to give period-1 behavior. We report the existence of sub- harmonic oscillations in the period-1 region of the bifurcation diagram along with co-existing attractor with fractal basin boundaries in PWM controlled dc series drives. The series drive is extensively used in electric traction and other applications. The dc drives are run with dc input voltage. This dc voltage may be derived from a dc source or an ac source with a rectifier. The dc series drive shows different bifurcation behavior when different types of input voltage and switching elements are used. The existence of period-1, period-2 and period-4 orbits are observed with different initial conditions in the desired period-1 region of the bifurcation diagram. The dependence of system’s behavior on initial condition may render the system’s behavior unpredictable. These phenomena may have serious implication in performance.  相似文献   

17.
Nonlinear autonomous dynamical systems with ahomoclinic tangency to a periodic orbit are investigated. We study the bifurcation sequences of the mixed-mode oscillations generated by the homoclinicity, which are shown to belong to two different types, depending on the nature of the Liapunov numbers of the basic periodic orbit. A detailed numerical analysis is carried out to show how the existence of a tangent homoclinic orbit allows us to understand in a quantitative way a particular and regular sequence of cool flame-ignition oscillations observed in a thermokinetic model of hydrocarbon oxidation. Chaotic cool flame oscillations are also observed in the same model. When the control parameter crosses a critical value, this chaotic set of trajectories becomes globally unstable and forms a Cantor-like hyperbolic repellor, and the ignition mechanism generates ahomoclinic tangency to the Cantor set of trajectories. The complex bifurcation diagram may be globally reconstructed from a one-dimensional dynamical system, thanks to the strong contractivity of thermokinetics. It is found that a symbolic dynamics with three symbols is necessary to classify the periodic windows of the complex bifurcation sequence observed numerically in this system.  相似文献   

18.
杨科利 《物理学报》2015,64(12):120502-120502
研究了一类可变禁区不连续系统的加周期分岔行为, 发现由可变禁区导致不同类型的加周期分岔. 研究表明, 系统的迭代轨道和禁区的上下两个边界均可发生边界碰撞, 从而产生加周期分岔. 基于边界碰撞分岔理论, 定义基本的迭代单元, 解析推导出了相应的分岔曲线, 在全参数空间中给出了不同加周期所出现的范围. 与数值模拟结果比较, 理论分析结果与数值结果高度一致.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号