电力电子系统的非线性动力学分析【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

电力电子系统的非线性动力学分析PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 不能“小觑”非线性问题1

1.1.1 线性问题和非线性问题1

1.1.2 从虫口模型一瞥非线性现象2

1.2 电力电子系统中的非线性现象6

1.2.1 分岔7

1.2.2 混沌9

1.2.3 准周期态10

1.3 电力电子系统中非线性动力学研究的动因、意义和方法11

1.3.1 研究的动因和意义11

1.3.2 研究方法12

1.4 本书的目的和内容12

参考文献14

第2章 电力电子系统的非线性动力学分析基础21

2.1 电力电子系统的控制模式和工作模式21

2.1.1 控制模式21

2.1.2 工作模式23

2.2 离散时间映射法25

2.2.1 理想开关模型25

2.2.2 离散时间映射法的迭代公式26

2.3 状态空间平均法28

2.4 小信号分析方法29

2.5 系统的小干扰稳定性分析30

2.5.1 运动稳定性31

2.5.2 小干扰稳定性分析方法32

2.5.3 电力电子系统小干扰稳定性分析33

2.6 捕获非线性动力学现象34

2.6.1 采样数据法34

2.6.2 相图34

2.6.3 庞加莱截面35

2.6.4 分岔图37

2.7 混沌数值识别38

2.7.1 李雅普诺夫指数38

2.7.2 功率谱分析41

2.7.3 自相关函数42

2.7.4 功率谱和自相关函数的计算43

2.7.5 频闪采样法43

参考文献44

第3章 DC-DC变换器的非线性动力学分析45

3.1 电压型Buck变换器中的低频振荡现象分析45

3.1.1 电路工作原理与建模46

3.1.2 低频振荡影响48

3.1.3 低频振荡特性参数预测51

3.1.4 仿真和实验验证54

3.2 电流型Buck-Boost变换器中的边界碰撞分岔分析56

3.2.1 Buck-Boost变换器的离散建模57

3.2.2 数值模拟结果59

3.2.3 结果分析64

3.2.4 实验研究及结果70

3.3 电流型SEPIC变换器中的倍周期分岔、Hopf分岔与共存吸引子分析75

3.3.1 SEPIC变换器的工作原理与建模76

3.3.2 分岔分析78

3.3.3 数值结果与分析79

3.4 本章小结86

参考文献86

第4章 AC-DC变换器的非线性动力学分析88

4.1 PFC变换器中的快尺度分岔分析88

4.1.1 峰值电流控制Boost PFC变换器中的快尺度分岔分析89

4.1.2 平均电流控制Boost PFC变换器中的快尺度分岔分析100

4.1.3 SSIPP中的快尺度分岔分析108

4.2 PFC变换器中的慢尺度分岔分析124

4.2.1 平均电流控制Boost PFC变换器中的慢尺度倍周期分岔分析124

4.2.2 慢尺度Hopf分岔分析139

4.2.3 平均电流控制Boost PFC变换器中饱和引起的慢尺度分岔144

4.3 PFC变换器中的中尺度分岔分析160

4.3.1 平均电流控制Boost PFC电路中的中尺度分岔分析160

4.3.2 SSIPP中的中尺度分岔分析166

4.3.3 单周期控制Cuk PFC变换器中的中尺度分岔分析183

4.4 本章小结197

参考文献198

第5章 DC-AC变换器的非线性动力学分析203

5.1 电路模型与工作原理203

5.2 数值仿真研究205

5.2.1 中尺度不稳定现象205

5.2.2 快尺度不稳定现象207

5.3 理论分析210

5.3.1 基于平均法的Hopf分岔分析210

5.3.2 基于离散法的倍周期分岔分析212

5.3.3 分岔与频域响应的关系216

5.4 实验验证218

5.5 本章小结220

参考文献221

第6章 开关变换器中的未充分发展分岔与不对称性222

6.1 PFC Buck-Boost变换器中的未充分发展分岔分析222

6.1.1 工作原理和离散时间模型222

6.1.2 快尺度分岔226

6.1.3 临界相角位置与未充分发展分岔229

6.2 双频非线性系统中的未充分发展分岔特征分析及应用230

6.2.1 双频非线性系统动力学行为的典型特征及其机理230

6.2.2 利用双频驱动抑制甚至消除混沌234

6.3 本章小结237

参考文献237

第7章 输入滤波器对开关变换器非线性动力学行为的影响239

7.1 引言239

7.2 输入滤波器对电流型Buck变换器非线性动力学行为的影响240

7.2.1 电路模型及数值仿真240

7.2.2 理论分析244

7.2.3 实验验证248

7.3 输入滤波器对电压型Buck变换器非线性动力学行为的影响250

7.3.1 电路模型和频域建模250

7.3.2 稳定性分析252

7.3.3 实验验证255

7.4 输入滤波器对平均电流控制Boost PFC变换器非线性动力学行为的影响257

7.4.1 工作原理及数值仿真257

7.4.2 理论推导及影响分析259

7.4.3 电路设计及实验验证264

7.5 本章小结265

参考文献266

第8章 并联和级联开关变换器的非线性动力学分析268

8.1 引言268

8.2 并联Buck变换器中的Hopf分岔分析269

8.2.1 电路工作原理与数值仿真270

8.2.2 离散映射建模与分析277

8.2.3 PSpice仿真验证282

8.3 并联PFC电路中慢尺度分岔分析284

8.3.1 电路模型与数值仿真285

8.3.2 简化模型与分岔分析287

8.4 级联Buck变换器中双向低频振荡分析289

8.4.1 电路工作原理与数值仿真290

8.4.2 平均模型及稳定性分析294

8.4.3 电路实验301

8.5 级联PFC电路中多尺度分岔分析303

8.5.1 工作原理及非线性建模303

8.5.2 中尺度分岔分析305

8.5.3 慢尺度分岔分析310

8.6 本章小结318

参考文献319

第9章 数字控制对开关变换器非线性动力学行为的影响322

9.1 数字控制DC-DC Buck变换器中低频振荡现象分析323

9.1.1 电路工作原理323

9.1.2 数值仿真结果324

9.1.3 系统建模与稳定性分析326

9.1.4 电路仿真实验结果330

9.2 数字控制单相PFC变换器中两种时间尺度的分岔分析333

9.2.1 数字控制单相PFC变换器工作原理333

9.2.2 小信号模型334

9.2.3 两种时间尺度的分岔及其机理339

9.3 数字控制三相PFC变换器中的工频周期内振荡行为分析345

9.3.1 工作原理345

9.3.2 系统模型347

9.3.3 数值仿真与分岔分析351

9.3.4 实验验证361

9.4 本章小结365

参考文献366

第10章 双馈风力发电机组中的分岔现象369

10.1 工作原理及系统建模369

10.1.1 风力发电系统轴系模型370

10.1.2 空气动力学模型371

10.1.3 桨距角模型371

10.1.4 双馈感应电机及其励磁控制系统的模型372

10.2 理论分析375

10.2.1 雅可比矩阵特征值轨迹376

10.2.2 Hopf分岔及稳定性分析379

10.2.3 特征值分析381

10.3 数值仿真验证384

10.3.1 稳定运行状态384

10.3.2 低频振荡现象385

10.3.3 Hopf分岔边界386

10.4 本章小结388

参考文献388

第11章 并网双馈风力发电系统电压失稳和崩溃的机理分析390

11.1 系统建模390

11.1.1 双馈风力发电机组的简化模型391

11.1.2 动态负荷的模型393

11.1.3 网络方程393

11.2 系统失稳乃至电压崩溃的发生发展过程394

11.2.1 低频振荡现象394

11.2.2 电压崩溃现象395

11.3 理论分析396

11.3.1 平衡解流形的追踪396

11.3.2 分岔现象和电压稳定性分析399

11.4 MATLAB/Simulink仿真验证402

11.5 本章小结403

参考文献404