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內容簡介

　　電力電子變換器本質上屬於分段光滑的非自治係統，研究其存在的周期平衡態及動力學演化機製，對於認識和理解其復雜行為並指導其優化設計具有重要的意義。《電力電子變換器的周期平衡態與分岔分析》係統地論述瞭電力電子變換器的周期平衡態與分岔理論分析方法，介紹瞭用於描述電力電子變換器復雜行為的建模方法，著重分析瞭DC-DC變換器中極限環産生機理、AC-DC和DC-AC變換器中的快尺度分岔和慢尺度分岔現象以及與周期平衡態密切相關的問題，如間歇性、非綫性擾動行為、不對稱性、非綫性交互作用等。此外，與穩定性相關的多參數分析理論也在書中作瞭介紹。
　　《電力電子變換器的周期平衡態與分岔分析》可供高等學校電力電子、電氣工程與自動化及電子與信息類等相關學科的師生使用，也可供相關領域的科技人員參考。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 緒論
1．1 電力電子變換器的電路拓撲
1．2 控製策略
1．2．1 電壓型控製
1．2．2 電流型控製
1．2．3 單周控製
1．3 建模方法
1．3．1 狀態空間平均建模
1．3．2 非綫性離散建模
1．4 非綫性動力學基礎知識
1．4．1 非綫性動力學基本概念
1．4．2 穩定性理論
1．4．3 分岔理論及其數值分析
參考文獻

第2章 電壓型B00st DC-DC變換器中的極限環機理
2．1 工作原理與建模
2．1．1 工作原理
2．1．2 狀態空間平均模型
2．2 兩類極限環現象
2．2．1 第一類極限環
2．2．2 第二類極限環
2．3 理論分析
2．3．1 穩定性分析
2．3．2 極限環解析錶達式
2．4 數值仿真與電路實驗
2．5 本章小結
參考文獻

第3章 峰值電流型Boost PFC變換器中的快尺度分岔與間歇性分析
3．1 電路描述與建模
3．1．1 電路描述
3．1．2 頻閃建模
3．2 數值結果與分析
3．2．1 數值結果
3．2．2 結果分析
3．3 PSPICE電路實驗結果
3．4 本章小結
參考文獻

第4章 單周控製SEPIC PFC變換器中的慢尺度分岔行為
4．1 電路描述與數值仿真
4．2 理論分析
4．2．1 非綫性狀態空間平均建模
4．2．2 係統周期平衡態的求解
4．2．3 Floquet理論分析
4．3 PSPICE電路實驗
4．4 本章小結
參考文獻

第5章 單周控製Zeta PFC變換器中的非綫性擾動行為
5．1 電路工作原理
5．2 SPICE電路模型及其擾動仿真
5．2．1 SPICE大信號平均電路模型
5．2．2 非綫性動仿真
5．3 理論分析
5．3．1 功率平衡近似與Fourier級數分析
5．3．2 擾動運行的參數邊界條件
5．4 電路實驗
5．5 本章小結
參考文獻

第6章 非綫性時變周期係統的多參數穩定性理論及其在Zeta PFC變換器中的應用
6．1 基於無量綱分析法的非綫性時變周期係統多參數穩定性分析理論
6．1．1 非綫性時變周期係統模型定義
6．1．2 非綫性時變周期係統的穩定性等價定理
6．1．3 基於無量綱分析法的高維PFC變換器多參數穩定性分析
6．2 多參數穩定性分析理論在Zeta PFC變換器中的應用
6．2．1 Zeta PFC變換器及其數學模型
6．2．2 特徵值穩定性分析與電路實驗驗證
6．2．3 參數閤力關聯關係的功率流傳輸不均衡理論
6．2．4 多參數穩定性邊界
6．3 本章小結
參考文獻

第7章 峰值電流型Buck-Boost逆變器中的快尺度分岔與不對稱性分析
7．1 工作原理
7．2 改進平均模型
7．2．1 主電路傳遞函數
7．2．2 電流閉環傳遞函數
7．2．3 雙閉環傳遞函數
7．3 快尺度倍周期分岔行為分析
7．3．1 穩定狀態
7．3．2 快尺度分岔
7．3．3 極點運動軌跡分析
7．4 快尺度倍周期分岔的不對稱性分析
7．4．1 等效斜坡補償
7．4．2 相位偏移與紋波效應
7．5 本章小結
參考文獻

第8章 級聯Boost逆變器中的慢尺度分岔與非綫性交互機理
8．1 工作原理與建模
8．1．1 電路描述
8．1．2 非綫性狀態空間平均建模
8．1．3 虛擬等效模型
8．1．4 模型驗證
8．2 慢尺度分岔行為與穩定性分析
8．2．1 特徵值靈敏度分析
8．2．2 數值仿真
8．2．3 參數穩定邊界
8．3 非綫性交互機理研究
8．3．1 係統非綫性模態級數解
8．3．2 瞬態行為
8．3．3 瞬態特性分析
8．3．4 模態間的非綫性交互作用
8．3．5 主導振蕩模式
8．4 本章小結
參考文獻
附錄A
附錄B

前言/序言

　　作為一類典型的分段光滑非自治係統，電力電子變換器中會齣現諸如倍周期分岔、Hopf分岔及混沌等豐富的非綫性現象。其中，電力電子變換器中存在著兩種類型的周期平衡態：一種是在DC-DC變換器中，以低頻振蕩現象錶現齣的極限環；另一種則是在AC-DC和DC-AC變換器中，以固有周期解形式呈現的周期平衡態。前者是係統的不穩定行為，是不期望的，著重於研究極限環産生機理；而後者是穩定的，是工程實際中所期望的，著重研究其周期平衡態及其動力學行為演化過程。
　　本書主要介紹瞭電力電子變換器中存在的周期平衡態及其動力學演化機製，在係統控製、建模、理論分析等方麵做瞭詳細介紹。本書以大信號平均模型為主，係統地介紹瞭電力電子變換器中周期平衡態的分析方法，是一個比較完備的體係。除此之外，還包含一些新的研究成果，如建立瞭多參數穩定性理論等。具體內容如下：
　　第2章以BoostDC-DC變換器為例，推導齣瞭用於描述其低頻域動力學行為的小信號狀態平均模型，從電路層麵剖析瞭兩類極限環産生的物理機理，確定瞭係統齣現極限環的臨界分岔條件，給齣瞭分岔點處極限環的解析錶達式。
　　第3章在理想開關模型的基礎上，建立瞭用於分析峰值電流型BoostPFC變換器的高頻域動力學行為的頻閃映射模型，研究瞭其中快尺度倍周期分岔行為的動力學特性，並采用摺疊分岔圖分析瞭快尺度動力學行為的間歇性，給齣瞭係統參數空間的穩定行為邊界圖。
　　第4章基於單周控製的自治性，建立瞭描述單周控製SEPICPFC變換器的低頻域動力學行為的單變量非綫性微分方程，采用諧波平衡法得到瞭其解析的周期平衡解，繼而通過判定Floquet乘子的變化趨勢，預測瞭該變換器首次失穩時分岔點的位置和類型，揭示瞭係統齣現慢尺度分岔現象的動力學機理。
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