分数阶Buck变换器的混沌分析与控制

基于电感与电容的分数阶事实,在Matlab/Simulink下建立了电压控制型Buck变换器的分数阶数学仿真模型及对应的电路仿真模型,分析验证了模型的正确性。基于建立的分数阶数学仿真模型,少有文献研究的以参考电压作为混沌控制变量的Buck变换器混沌行为,绘制了以参考电压为混沌变量的Buck变换器V-I混沌相图与对应的分岔图,得出较小的参考电压易引起Buck变换器进入混沌状态。最后,采用参数扰动法实现了混沌控制,得到了新的分岔图,与混沌控制前的分岔图形成了鲜明的对比。同时,通过选定特定的参考电压值,经分析混沌控制前后电感电流的时域波形图,验证了该控制算法的有效性。     

DC-DC Buck变换器中的混沌现象分析

DC-DC Buck变换器在满足一定条件时,随着开关的开合,会引起电路拓扑结构的变化,产生非线性系统的现象。本文在分析了电路的结构原理后,通过仿真更直观地观察到电路中的混沌现象,对不同的电压输入值产生的影响都做了详细的分析,为以后在Buck变换器设计中避免混沌现象的产生奠定了一定的理论基础。     

基于迭代映射法的Buck变换器混沌分析

通过离散时间映射来研究DC-DC开关变换器的非线性现象,是较为便利的一种方法,一般它们都能得到映射的隐式表达。本文将通过推导Buck变换器的离散迭代映射方程,并通过Matlab仿真,来分析Buck变换器中的混沌现象。     

Buck变换器在SIMULINK下的建模仿真

Buck变换器具有电路简单和输出电压调节控制性能好的特点,文中主要介绍Buck变换器电路结构和降压原理,定量分析CCM下Buck变换器的小信号分析,及在SIMULINK下的三种建模仿真。实践证明,在电路设计中,利用仿真模型,将会更有效地加快可调功率变换器的设计。     

Buck-Boost变换器断续模式下的分数阶建模与分析

在对Buck-Boost变换器运行于电感电流断续模式下的工作特性进行精确分析时,考虑到实际电感和实际电容本质上是分数阶的事实,建立该模式下变换器的分数阶数学仿真模型并进行研究。首先,根据分数阶微积分理论推导出变换器的分数阶状态空间模型以及传递函数;然后,基于改进的Oustaloup分数阶微积分滤波器近似算法封装分数阶积分模块,并在此模块基础上构建变换器的分数阶数学仿真模型;最后,在Matlab/Simulink环境下,进行数值仿真。仿真结果表明,相较于整数阶模型,分数阶数学仿真模型能够更加精确地描述Buck-Boost变换器运行于电感电流断续模式下的工作特性。     

分数阶混沌激光器系统的同步

利用反馈控制和分数阶系统稳定性理论,实现了分数阶混沌激光器混沌系统的混沌同步,给出了反馈控制器的具体形式和同步理论的严格数学证明.在同步过程中并未删去响应系统的任何非线性信息,数值仿真结果和理论分析结果的一致性表明了该方法的有效性.     

基于分数阶Buck-Boost变换器建模与分析

对Buck-Boost变换器应用相关分数阶微积分理论建立基于电感电流连续模式下分数阶数学模型,然后理论分析建立起来的分数阶数学模型.基于改进的分数阶微积分Oustaloup滤波器算法,建立电感电流连续模式下Buck-Boost变换器Matlab/Simulink分数阶仿真模型.最后,分数阶仿真结果与整数阶的结果进行分析比较,验证分数阶数学模型与理论分析的正确性.     

基于分数阶统一混沌系统的图像加密

文章分析了由三种典型混沌系统,即Lorenz系统、Chen系统和系统,统一实现的一种新的分数阶混沌系统,然后利用该混沌系统产生的混沌序列对一幅图像分别进行了像素位置置乱和图像的灰度值替代。仿真实验结果表明,该算法具有良好的像素值混淆、扩散性能,并且能够抵抗穷举搜索攻击、统计分析攻击和已知明文攻击,抗噪声性能也表现良好。     

分数阶混沌系统的DSP Builder设计方法

为了克服模拟电路分数阶混沌系统设计易受外界条件影响,提出了一种基于DSP Builder设计分数阶混沌系统的方法.以分数阶Jerk系统为例,采用一种数字差分算法设计混沌系统,分析了分数阶混沌系统的动力学特性.仿真结果表明,分数阶混沌系统的DSP Builder设计方法是一种有效的分析方法,这为分数阶混沌系统的数字设计提供了新的思路.     

AVP控制下的并联Buck变换器的非线性研究

混沌和分岔行为是确定性系统中一种固有的非线性现象.混沌和分岔等非线性现象是电力电子开关变换器不稳定性的主要表现,而分岔往往在混沌之前产生,两者存在着非常紧密的关系.分析AVP控制下的并联Buck变换器的非线性现象,并在电路仿真软件simplorer中对实验波形的分析,观察非线性现象.     

降压型变换器的分叉及其混沌行为的研究

针对DC/DC开关变换器存在的非线性混沌现象,利用时间离散映射方法,导出了DC/DC Buck变换器的精确离散模型,研究DC/DC Buck变换器分叉和混沌现象动态演化过程。分析DC/DC Buck变换器的稳定性,最后通过仿真验证了系统的分叉和混沌行为。研究结果表明要使DC/DC Buck变换器工作于稳定状态,可以利用控制电压反馈系数的方法预防和消除分叉及混沌现象的发生。     

分数阶超混沌系统的动力学分析及同步

对一个新的超混沌系统通过分数阶线性系统稳定性理论分析得出其分数阶形式,并利用matlab仿真得出该系统的混沌吸引子图像.接着对该分数阶系统的同阶数和不同阶数两种形式进行异结构的同步分析,设计自适应同步控制器,实现该系统的异结构同步,数值仿真的结果表明设计控制器很好的实现了驱动系统和响应系统的同步.     

混沌抑制开关变换器电磁干扰的研究

以电流型Boost开关变换器为研究对象,分析了变换器的混沌工作模式及其电磁兼容性,运用统计分析方法推导出混沌状态的电感电流纹波平均值及其功率谱计算公式.对混沌与周期工作模式的时域和频域特性进行对比分析,得出混沌工作模式可以改善开关变换器的电磁兼容性,但电感电流纹波相应增加,从而降低变换器的效率.仿真结果验证了理论分析.     

采用LC滤波的大功率本安Buck开关变换器

随着矿井智能化的不断推进及安全级别的不断提高,本质安全型电气电子设备正被广泛推广使用,而其中的核心控制芯片所需的电压越来越低,所以对低压大功率本安电源的需求也就越来越大。为了提高本安Buck变换器的输出功率,采用了一种在基本本安Buck变换器的输出端附加LC滤波电路的方法,分析了采用LC滤波的大功率本安Buck变换器（LC-Buck变换器）的组成及工作原理,通过实验对比得出了本安LC-Buck变换器在同等条件下可以有效提高输出功率的结论。     

Bifurcation and chaos analysis of power converter for switched reluctance motor drive

Bifurcation and chaos characteristics of single phase power converter in switched reluctance motor (SRM) drive system are studied by establishing its corresponding discrete iterative map model in this article. The discrete iterative map model of the converter is first derived. The stability theoretical analysis shows that the system may lose stability as the variation of system parameters in periodic-1 operation. With the bifurcation diagrams and Lyapunov exponents’ analyses, the operation state regions of current-controlled single phase of SRM drive can shift among stable periodic-1 region, chaos region and multi-periodic region. To verify the theoretical analysis results, time-domain waveforms and power spectra of current-controlled single phase of SRM drive are obtained by Runge–Kutta algorithm. Moreover, theoretical analysis and simulation results are verified by experimental circuit.     

CCM模式下非理想Buck变换器的建模与仿真

首先运用能量守恒原理将非理想型Buck变换器进行理想化转换;然后,就转换后的电路根据开关网络平均模型法建立平均变量模型,从而得到Buck变换器的大信号平均等效电路、直流等效电路和交流小信号等效电路,进而进行稳态和动态小信号特性分析;接着在此基础上,设计补偿网络,实现闭环控制;最后借助MATLAB软件进行仿真,与补偿前的仿真图形进行比较分析得出结论。     

A New Study in Encryption Based on Fractional Order Chaotic System

In this paper, we introduce a novel approach to achieve the data encryption. The fractional order Lorenz chaotic system is used to generate the chaotic sequence and the characteristics of the chaotic sequence are studied. Some examples concerned with text and image encryption are also presented in the paper, which show exciting results by the approach we introduced.     

DC-DC buck变换器的混沌现象分析及其控制

作为典型的分段光滑系统,DC-DC变换器中会出现诸多复杂的非线性现象,如分岔与混沌。文中从系统传递能量的角度分析了电压反馈型DC-DC buck变换器中混沌产生的机理,指出系统能量的增加是使系统产生混沌的主要原因。在此基础上,提出了一种采用以电感电流为控制变量的脉冲反馈控制器,实现了对电压反馈型DC-DC buck变换器混沌现象的控制。最终通过理论分析、数值计算及电路仿真证实了该方法的正确性及有效性。上述研究结果有助于加深对电路系统动力学特性的认识与理解,对优化系统参数、提高系统性能具有理论和实用价值。