脉冲序列控制CCM Buck变换器低频波动现象分析

报道了脉冲序列(pulse train, PT)控制电感电流连续导电模式(continuous conduction mode,CCM) Buck变换器中存在的低频波动现象,研究了其产生机理和抑制方法.时域仿真结果和输出电压与电感电流的相空间轨迹图表明,输出滤波电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)是影响PT控制CCM Buck变换器控制性能的重要因素.当ESR值为零或很小时,PT控制CCM Buck变换器将出现由于输出电压调整不及时而呈现的低频波动现象;随着 关键词： 低频波动 脉冲序列控制 Buck变换器 连续导电模式     

单周期控制Boost变换器中的低频波动现象分析

基于电感电流和输出电压的波动频率远低于变换器开关频率的假设,给出了连续导电模式(CCM)与不连续导电模式(DCM)的临界条件,建立了单周期控制器的S域模型,并分别导出了Boost变换器工作在CCM和DCM下的闭环输出-基准电压传递函数.研究结果表明,完全工作在DCM时,变换器处于稳定的周期1状态,而运行在CCM时,变换器将出现低频波动现象.此外,采用零极点分析方法给出了变换器低频波动的频率,并通过变换器拓扑结构的约束关系确定了系统低频波动的幅值.最后,Matlab数值仿真及电路实验验证了理论分析的结果. 关键词： 低频波动 单周期控制 Boost变换器 平均模型     

脉冲跨周期调制连续导电模式Buck变换器低频波动现象研究

揭示了脉冲跨周期调制(pulse skipped modulation,PSM)电感电流连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)Buck变换器中存在的低频波动现象,分析了PSM调制CCM Buck变换器的能量转换过程,阐述了低频波动的产生机理,给出了低频波动的判断条件.建立了PSM调制CCM Buck变换器的同步开关映射模型,基于该模型给出了电感电流与输出电压随输出电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)变化的分岔图,分析了ESR对低频波动的影响.为消除PSM调制CCM Buck中存在的低频波动,提出了电容电流脉冲跨周期调制(capacitor current pulse skipped modulation,CC-PSM)方法.研究结果表明:在ESR较小时,CC-PSM调制CCM Buck变换器消除了PSM调制CCM Buck变换器存在的低频波动.仿真与实验结果验证了理论分析的正确性.     

平均电流控制型Boost功率因数校正变换器中的中频振荡现象分析

基于输入电压可用其有效值代替以及电感电流与输出电压的波动频率远低于变换器开关频率的假设,建立了用于描述平均电流控制型Boost PFC变换器动力学行为的小信号模型,研究了该变换器中的中频振荡现象问题,揭示了系统发生中频振荡现象的内在物理机理,并给出了系统发生中频振荡现象的参数边界.研究结果表明,该非线性现象不同于已发现的快尺度不稳定性现象和慢尺度不稳定性现象,其主要特征是其振荡频率介于交流输入电压线频率和开关频率之间.最后,电路实验结果证实了理论分析的正确性. 关键词： 中频振荡 平均电流控制 Boost功率因数校正变换器 小信号模型     

单周控制Buck变换器中的降频现象分析

研究了单周控制Buck变换器中的降频现象,并给出了降频现象发生的临界条件以及电感电流断续导电模式(DCM)与电感电流连续导电模式(CCM)的临界条件.研究结果表明,降频现象的发生是由于复位积分器的输出电压在n个时钟周期内不能达到参考电压V_ref,使得它无法在n个时钟周期内复位,只有在n+1个时钟周期内复位. 值得注意的是,在任一工作频率下,变换器无论工作在CCM还是DCM,均处于稳定状态;在主电路参数及时钟周期不变的情况下,DC 关键词： 降频现象 单周控制 Buck变换器 稳定性     

单相全桥DC-AC电压逆变电路数字控制中的振荡现象分析

考虑数字控制采样计算延迟,建立了单相全桥DC-AC电压型逆变电路在负载电压外环电感电流内环加给定电压前馈控制方法下的离散迭代模型.通过分析相应的Jacobian矩阵特征值轨迹,确定该数字控制逆变器失稳时分岔点类型为Hopf分岔.对离散迭代模型进行数学变换,得出了控制器边界的解析表达式以及系统发生分岔时振荡频率的解析表达式,从而揭示了系统发生振荡现象的内在物理机理.最后,通过Simulink仿真以及电路实验证明了理论分析的正确性和有效性. 关键词： 单相全桥 DC/AC电压逆变电路 数字控制 离散迭代模型     

一种数字控制三相逆变电路的局部振荡行为分析

针对数字控制三相逆变系统, 对其在同步旋转坐标系比例控制下的局部振荡行为进行了分析.通过建立系统各个状态变量离散迭代方程, 针对这个高阶系统提出了各种不稳定行为的解析判别式. 以此为基础,得到了系统产生局部振荡的条件,以及控制参数与局部振荡点的关系. 最后,通过Simulink仿真以及电路实验证明了理论分析的正确性以及有效性. 研究结果揭示了三相逆变系统的运动行为及各相之间的内在耦合关系, 并准确地描述了系统产生的局部振荡现象. 关键词： 三相逆变电路 数字控制 运动行为 局部振荡     

恒定导通时间控制buck变换器多开关周期振荡现象分析

研究了恒定导通时间(constant on-time,COT)控制buck变换器的多开关周期振荡现象,揭示了buck变换器输出电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)对COT控制buck变换器控制性能的影响.研究结果表明,输出电容等效串联电阻是buck变换器发生多开关周期振荡现象的关键因素,并给出了COT控制buck变换器发生多开关周期振荡的临界ESR值.当输出电容ESR值小于临界值时,发生多开关周期振荡现象;而当ESR大于临界值时,多开关周期振荡现象消失.最后 关键词： 恒定导通时间控制 buck变换器 振荡 等效串联电阻     

电感电流伪连续导电模式下Buck变换器的动力学建模与分析

以电感电流伪连续导电模式(pseudo-continuous conduction mode, PCCM)下Buck变换器为例, 通过对开关变换器的开关模态的完整描述, 建立了PCCM Buck变换器的精确离散时间模型. 基于该模型, 研究了PCCM Buck变换器在负载电阻、电感等效串联电阻、电感、电容、参考电流和输入电压等电路参数变化时的分岔行为, 并揭示了变换器存在的次谐波振荡、倍周期分岔和混沌等复杂动力学行为. 基于分段光滑开关模型的数值仿真, 得到变换器在不同负载电阻下的时域波形图和相轨图, 验证了离散时间模型的正确性. 理论分析和仿真结果表明: PCCM Buck变换器更适合工作在轻载条件, 加大负载会导致变换器工作状态的失稳以及工作模式的转移; 电感的等效串联电阻对变换器稳定性具有一定程度的影响, 且等效串联电阻越大, 变换器越稳定. 研究结果对于设计与控制PCCM Buck变换器具有重要意义.     

DLN燃烧室的低频燃烧振荡现象研究

本文实验观测到一种微型燃气轮机的DLN燃烧室工作在预混模式时存在低频燃烧振荡现象,其振荡频率为1～2 Hz。采用数值模拟方法探讨了该低频振荡的形成原因。燃烧室流场的数值模拟结果再现了该低频振荡现象,结果表明,产生该低频振荡的原因为进入燃烧室之前的腔体内存在周期性回流,诱发了该低频振荡。通过修改结构,可有效消除该低频振荡,这进一步印证了该低频振荡产生的原因。本文实验观测到的低频燃烧振荡现象在以往文献中未见报道,本文工作对于理解燃烧振荡的成因及DLN燃烧室的设计有重要意义。     

电路参数宽范围变化时电流控制开关变换器的动力学研究

以电流控制Buck—Boost变换器为例,通过对输入电压和负载电阻等电路参数宽范围变化时开关变换器的开关状态的完整描述,导出了电流控制开关变换器的两个电感电流边界,建立了它的精确离散时间模型,并利用分段线性模型验证了离散时间模型的正确性．基于离散时间模型,揭示了开关变换器存在周期分岔、边界碰撞分岔、鲁棒混沌和阵发混沌等复杂动力学行为;通过推演Jacobi矩阵,给出了电路参数变化时最大Lyapunov指数和特征值的运动轨迹;并采用参数空间映射图,由电路参数域对开关变换器的工作状态域进行了估计．最后进行了电路实验制作,实验观察结果与理论分析结果～致．本文系统研究了开关变换器的动力学理论,其分析方法和研究结果对开关变换器的设计及控制都具有重要的指导意义．     

新型卟啉衍生物反饱和吸收研究

利用纳秒脉冲激光下的z扫描方法对两种新型卟啉衍生物在450 nm—490 nm范围内的反饱和吸收进行了研究.通过与四苯基卟啉的比较发现，在Soret和Q吸收带之间，两种新型卟啉衍生物都具有大的反饱和吸收.采用五能级模型对实验结果进行了分析，比较了在不同波长范围内各个样品的优势.实验结果表明，在450 nm—490 nm范围内，两种新型的卟啉衍生物有着比四苯基卟啉更好的光限制应用前景. 关键词： 反饱和吸收 z扫描')" href="#">z扫描 卟啉衍生物     

Modeling of intercellular synchronization in the Drosophila circadian clock

In circadian rhythm generation,intercellular signaling factors are shown to play a crucial role in both sustaining intrinsic cellular rhythmicity and acquiring collective behaviours across a population of circadian neurons.However,the physical mechanism behind their role remains to be fully understood.In this paper,we propose an indirectly coupled multicellular model for the synchronization of Drosophila circadian oscillators combining both intracellular and intercellular dynamics.By simulating different experimental conditions,we find that such an indirect coupling way can synchronize both heterogeneous self-sustained circadian neurons and heterogeneous mutational damped circadian neurons.Moreover,they can also be entrained to ambient light-dark(LD) cycles depending on intercellular signaling.     

具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的三量子比特海森伯模型中的对纠缠

研究了一维三量子比特海森伯模型中的对纠缠的提高和控制问题,在该系统中引入了Dzyaloshinskii-Moriya（DM)相互作用,通过求解共生来计算两量子比特之间的热纠缠,结果表明：对于XXX模型,引入DM相互作用D,可以诱导铁磁和反铁磁自旋链产生热纠缠,尽管它们产生热纠缠所需的D值大小不同.对于XXZ模型,引入DM相互作用后,可以使原本不存在热纠缠的反铁磁自旋链产生纠缠,而且对于铁磁和反铁磁这两种XXZ自旋链,DM相互作用和各向异 关键词： 纠缠 XXX模型')" href="#">XXX模型 XXZ模型')" href="#">XXZ模型 Dzyaloshinskii-Moriya相互作用