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1、电原世界产,肠饥rdPuS刚y专题论述高频开关电源的混沌现象及其应用研究动态周宇飞丘水生华南理工大学电信系(广州510640)。:摘要高频开关电源中混沌现象的研究是近年来功率电子学领域中的一个研究热点本文对其有关研,、,究内容作了较为全面的介绍包括开关电源的非线性分析方法混沌现象及其应用等并提出了开。关电源混沌定性研究的进步设想:叙词开关电源混沌分叉非线性ChaosanditsAPPlications一inSwitchingmodep0WerSupplyZhouYuuuishengfeiQiSh.
2、、..,DepofEle(tronieandCofnmuniearionEngineeringSouthChinaUnivofTeeh510640()r一stt:TheeseareocaotiephenomenainswitengmoepowersupplyhaseenaottopicinpowerAbhfhhidbhacr.,eleetroniesreeentlyInthispaperreeentdevelopmentinthestudyofthephenomenon15deseribedine
3、luding.,一-nonlinearanalytiealteehniqueehaotiephenomenonanditsapplieationsinswitehingmodepowersupplyInad·,ditionit15pointedoutthatdeepanalytiealandmodelingwork15stillbeingpursuedtodaye一rrreywos:switngmoepowesupPlyeaosueationnonneaK川hidhbifli一一一:TM92::1
4、56110分类号文献标识码A文章编号0349(2001)000107。,于规则运动而20世纪60年代以来人们发现即使对于典型1混沌基本概念的可用确定论方法描述的系统来说,只要该系统稍微复杂一些,,、棍沌学研究经历了早斯探索到重大突破的过程20世纪70(通常指含有非线性因素)在一定条件下也会产生非周期性的,、。年代以后形成了世界性研究热潮其涉及的领域包括数学物理表面上看来毫无规律的运动这种来自可用确定论方法描述的、、、、。,。学化学生物学气象学工程学和经济学等众多学科其研究系统中的无规则运动称为混沌
5、或内在随机性混沌既普遍又,,,成果不只是增添了一个新的现代科学学科分支而且渗透和影复杂在自然界的各种非线性系统中均存在有混沌现象其中也`,。,响着现代科学的几乎整个学科体系揭开了现代科紧发展的新包括高频开关电源时至今日科学上仍没有能给混沌下一个’。篇章[〕,完全统一的定义它的驻立状态不是通常概念下确定性运动的,,:,,过去认为对于一个能够用确定论方法描述的系统只要初三种状态静止(平衡)周期运动和准周期运动而是一种始终,,、。始条件给定系统未来的运动状态也就完全确定下来初始条件局限于有限区域且轨道永
6、不重复的性态复杂的运动它有时,,“”的细微变动只能使运动状态产生微小改变而不致动摇轨。道被称为貌似随机的运动混沌运动还具有通常确定性运动所没。,,,,的概念也就是说过去总认为用确定论方法描述的运动都属有的几何和统计特征如局部不稳定而整体稳定无限自相似201年第10期电原世界巳r〕专题论述饭W州dfoPO扣Slu曲,,,v,连续功率谱奇怪吸引子分维正的LyauPno指数正的测度12。2嫡等等〕开关电源混沌现象研究的基本方法,对混沌现象的实验和观测已取得了许多有意义的结果但离散时间映射法更多的结果则来
7、自对非线性系统数学模型的理论分析和计算机,开—关电源是一种时变非线性开关电路对于闭环控制的开,,模拟在描述这些数学模型的方程或方程组中研究得最多的当,:关电源其状态方程一般可写为,,推非线性迭代方程其中以虫口模型为最典型的代表它是由生xd,,一于一=笼、2l又f尤()M1976J物学家ay于年给出的一个反映昆虫世代繁殖情况的数dt。n,。,。口十l/,。,,学模型闭设某种昆虫第代的虫数为第代的虫其中为状态变量V为输出参考电压f是一复杂的时变非x。十,,:。:,口数为则这种昆虫的繁殖规律可表示为线性
8、函数这种系统一般具有复杂现象除了稳定工作外它还、,、。x。十,=x。,。,n=,,,,几(一)Ol23⋯(l)可能出现多模式工作分叉准周期混沌等在一般的功率电,,。式中几是与虫口增长率有关的参量一般称为控制参量为简子学研究中为使传统的线性系统原理与方法能够引入到开关,,,,。,,,,单计设的取值范围为仁。1〕又的取值范围为[04」经过简电源的分析设计中来必须寻求开关电源的线性化模型这其中`,,单的数值计算可发现此系统的演化情况与参数几的取值有紧有著名的状态空间平均法已将单个开关周期
