【摘 要】
:
开关变换器的级联广泛应用于新能源汽车、计算机、航空航天的供电系统中。在级联开关变换器中,源变换器的稳定性不仅受到自身参数设计的影响,还受到与之级联的负载变换器工作状态的影响。负载变换器的输入电流纹波前馈到源变换器,将重塑源变换器的输出电容电流和输出电压纹波,从而导致源变换器的稳定性发生显著变化。为研究负载变换器前馈电流纹波对源变换器稳定性的影响,本文以基于定频纹波控制的级联开关变换器为研究对象,深
【基金项目】
:
中国博士后科研基金(2020M671291); 江苏省博士后科研资助计划(2020Z103); 江苏省高等学校自然科学研究面上项目(18KJB470002); 江苏省研究生科研创新计划(KYCX21_2821);
论文部分内容阅读
开关变换器的级联广泛应用于新能源汽车、计算机、航空航天的供电系统中。在级联开关变换器中,源变换器的稳定性不仅受到自身参数设计的影响,还受到与之级联的负载变换器工作状态的影响。负载变换器的输入电流纹波前馈到源变换器,将重塑源变换器的输出电容电流和输出电压纹波,从而导致源变换器的稳定性发生显著变化。为研究负载变换器前馈电流纹波对源变换器稳定性的影响,本文以基于定频纹波控制的级联开关变换器为研究对象,深入研究其动力学特性和稳定性机理。首先,研究负载变换器前馈不连续电流纹波时对源变换器的稳定性影响。以由两个峰值电压纹波控制(Peak Voltage Ripple,PVR)的Buck变换器组成的级联开关变换器为例。通过描述由负载变换器前馈电流纹波引起的三种开关状态序列,建立了级联开关变换器的离散时间映射模型。基于该映射模型,阐述了源变换器随电路参数变化的失稳机理,并在电路参数平面上给出了划分稳定区域和不稳定区域的失稳边界。进一步,将研究扩展至由两个比例积分(Proportional Integral,PI)控制Buck变换器构成的级联开关变换器。结果表明,负载变换器前馈电流纹波导致级联开关变换器中源变换器的稳定性性机理与其独立运行时的稳定性机理完全不同。最后的仿真分析验证了理论的正确性。其次,研究负载变换器前馈连续电流纹波时对源变换器的稳定性影响。以PVR控制Buck变换器级联峰值电流模式(Peak Current Mode,PCM)控制Boost变换器为例进行研究。通过分岔图揭示了负载变换器前馈连续电流纹波时源变换器的动力学行为。接着,建立了PVR控制Buck变换器级联PCM控制Boost变换器具有三种开关状态序列的离散映射模型,并推导了其在不动点邻域内的Jacobi矩阵;通过监测Jacobi矩阵的特征根轨迹明晰了源变换器随所选电路参数变化而变化的失稳机理。结果表明,负载变换器前馈断续电流纹波时与前馈连续电流纹波时对源变换器的稳定性会产生不同的影响。最后,搭建了两个PVR控制Buck变换器构成的级联开关变换器和PVR控制Buck变换器级联PCM控制Boost变换器的实验样机,进行了有关的硬件电路实验,通过硬件实验证明了理论分析和电路仿真分析的正确性。
其他文献
实时监测油井生产异常问题,是油田高效开发的重要前提。油藏和采油为油田开发大系统中的两个关键子系统,二者紧密联系、相互影响,因分工制约和关心角度不同,目前油藏、采油主要依托各自专业数据和信息系统进行异常问题的分析,对两个系统间复杂关联关系考虑不够,导致生产异常诊断仍较局限,治理措施针对性不强。且伴随油田信息化建设不断深入,油井生产监测大数据实时采集已成为现实,如何充分挖掘和利用数据中的价值信息,进一
忆阻是含内部状态变量的特殊非线性元件,可用于实现新颖的忆阻振荡电路和忆阻神经形态电路。将忆阻引入现有的振荡电路或替换振荡电路的线性/非线性元件,可建立新的忆阻振荡电路。这类忆阻振荡电路可产生丰富的动力学行为,对这些动力学行为的揭示有利于促进忆阻振荡电路的工程应用。但忆阻尚不能以独立器件的形式面向市场,因而忆阻模拟器及其应用电路仍是当前研究的热点。Jerk电路具有简单的拓扑结构,是研究较为广泛的一类
20世纪以来,我国大力推进以风、光为主体,其他新能源为辅的新能源技术应用。其中,生物质能以其绿色,清洁得到了国内外学者广泛的研究。在“双碳”政策驱使下,本课题使用Aspen Plus对生物质气化联合循环进行了建模模拟。研究了气化温度,气化压力,气化剂为O2、H2O、O2-H2O、CO2、H2时对气化合成气的影响,研究结论如下:气化温度不断升高,有益于合成气中CO、H2和CH4的生成,不利于CO2生
目前,随着海洋油气田勘探开发程度不断加深,天然气水合物浆液的管道输送安全问题逐渐成为人们关注的重点。阐明水合物浆液在管道输送过程中的流变性和流动特性,研究水合物浆液在流场中各流动参数的分布规律,对保证水合物浆液在管道中的安全输送至关重要。本文以流体力学为理论基础,采用ANSYS Fluent软件模拟了CO2水合物浆液在L型管道中的流动状态,研究了水合物浆液的流变性和流动特性,分析了三种关键因素对水
地下综合管廊作为生命线工程的重要组成部分,是保障管道安全的重要市政基础设施。燃气入廊近些年来备受社会关注,燃气泄漏可能导致的燃烧或爆炸对管廊安全带来巨大威胁。由于我国城市场地地质条件的千变万化,如何保障燃气入廊后管廊的安全运营成为研究者关注的首要问题。本文以含燃气舱室的城市地下综合管廊为研究对象,以常州市为例分析导致管廊破坏的场地因素来评价场地适宜性,通过相关性分析筛选地下综合管廊破坏的3个场地因
随着我国多层次资本市场的进一步开放,中小投资者已经成为我国证券市场的中坚力量,在整个证券市场投资者构成中占比90%,贡献交易额高达80%以上。与此同时,中小投资者的合法权益也最易受到侵害。传统意义上具有监管性质的投资者保护机构已经无法满足中小投资者权利救济的需求,中小投资者的损失也很难得到及时有效的填补,资本市场金融风险防范机制仍有待进一步优化。我国中证中小投资者服务中心有限责任公司(以下简称“投
WO3是一种重要的电致变色材料,可应用于屏幕显示、航天热控、军事伪装、智能窗等诸多领域。然而在实际应用中,WO3的稳定性不足,这极大制约了其进一步发展。课题组通过不同制备参数下实验结果的比较,得到了三氧化钨薄膜制备的最佳实验条件,利用场发射扫描电镜、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计以及课题组自制的电致变色(EC)测试系统对薄膜样品进行表征分析,系统研究了在溶液环境、光照、通电等条件下对WO3薄膜的
中国大力发展西气东输工程,促进东西部共同发展,对于这种远距离输送油气的工程,管道输送是最合适、最经济的方式。然而,油气管道腐蚀问题是目前油气输送过程中遇到的比较严峻的问题,管道腐蚀而导致油气泄露的影响正日益加剧。环氧树脂作为最常见的涂料,广泛应用于金属管道的腐蚀防护方面,但是由于环氧树脂自身固化脆性并且内部有许多微孔的缘故,限制了其在仿佛领域进一步的应用,通过对环氧树脂进行改性,来提高其在金属外层
随着枯竭油藏型储气库建设的快速发展,储气库的地下结构越来越复杂,其中因盖层受损造成储气库破坏泄漏的案例逐步攀升,给储气库安全带来严重威胁。因此,研究盖层在储气库运行过程中的密封性破坏风险就显得尤为重要,储气库安全也为城市可持续发展提供了保障。盖层密封性失效可分为渗透性失效和破坏性失效两种失效模式,从盖层宏观特征因素、微观结构因素、地质活动因素和生产工况因素四个方面分析了导致盖层密封性失效的影响因素
随着四旋翼无人机的快速发展,动态背景下运动目标检测与跟踪的应用日益广泛。运动目标的检测是实现运动目标跟踪的关键,是计算机视觉领域的研究热点。但是动态背景运动目标检测易受光照变化、视角变化以及图像噪声变化的影响。基于光流法的运动目标检测算法无需了解场景的信息,就可以准确地检测运动目标区域,且在相机运动的情况下仍然适用。但光照、噪声变化会被误判为光流,因此该方法对光照敏感,且抗噪性能差,会影响到检测结