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基于脉冲宽度调制的滑模变结构控制的一阶h桥逆变器的分岔和混沌行为研究

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物理学报 2013年第20期62卷 75-89页

作者：郝翔谢瑞良杨旭刘韬黄浪西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

滑模变结构控制是一种在宽工作范围具有快速响应和高稳定性的鲁棒控制,因而被广泛地应用于逆变器控制中.滑模控制的逆变器本质上是一种由非线性控制方式控制的时变非线性系统,具有复杂的动力学行为.本文以基于脉冲宽度调制的滑模变结构... 详细信息

滑模变结构控制是一种在宽工作范围具有快速响应和高稳定性的鲁棒控制,因而被广泛地应用于逆变器控制中.滑模控制的逆变器本质上是一种由非线性控制方式控制的时变非线性系统,具有复杂的动力学行为.本文以基于脉冲宽度调制的滑模变结构控制的一阶h桥逆变器为例,首先观察不同滑模变结构控制器参数下系统的输出波形,发现了一种多种倍数的倍周期同时存在的新型分岔现象;其次,使用频闪映射方法建立系统的离散迭代模型,并利用折叠图法分析输出波形.通过分析可知系统不能以这种新型分岔为道路通向混沌.此外,在工程应用中十分关心系统稳定性,但是由于滑模变结构控制器的非线性特性,常规解析方法都已不再适用于对系统进行分析,而图解法又难以满足精度要求.因此,本文提出了一种新的适用于滑模变结构控制的逆变器的快变尺度稳定性的判断依据,经验证该判据可以准确地判断系统是否处于稳定运行状态,进而为滑模变结构控制器的参数设计提供可靠依据.

关键词： h桥逆变器滑模变结构控制新型分岔稳定性判据

基于幂次趋近律滑模控制的h桥逆变器复杂动力学行为研究

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振动与冲击 2020年第10期39卷 7-14,57页

作者：江伟吴荣华东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室南昌330013

基于幂次趋近律的滑模控制具有响应速度快、对噪声干扰和参数摄动不敏感等特点,在h桥逆变器的控制中得到广泛应用。然而,滑模控制的h桥逆变器是一种非线性控制的时变非线性系统,必然表现出强的复杂的动力学行为,控制参数和电路参数的选... 详细信息

基于幂次趋近律的滑模控制具有响应速度快、对噪声干扰和参数摄动不敏感等特点,在h桥逆变器的控制中得到广泛应用。然而,滑模控制的h桥逆变器是一种非线性控制的时变非线性系统,必然表现出强的复杂的动力学行为,控制参数和电路参数的选取将影响系统工作的稳定性。分析该系统的工作过程,运用频闪映射法建立系统的一阶离散模型;采用折叠图和频谱图的方法分析了系统在不同控制参数α和k下的复杂动力学行为,发现一种多种倍数的倍周期状态同时存在的特殊分岔现象,并通过分析输出波形峰值和谷值附近采样的分岔图进行了一一验证。运用快变稳定性定理对系统工作的稳定性进行进一步的分析,研究结果为系统控制参数的合理选择提供重要依据。研究发现输入电压E、负载电感L与电阻R等外部电路参数的选取对系统的稳定性能有重要的影响。因此,研究结论对基于幂次趋近律滑模控制的h桥逆变器的设计和调试提供了可靠的参考,具有一定的理论意义和实际的工程价值。

关键词： h桥逆变器滑模控制幂次趋近律动力学行为

改进指数趋近律滑模控制的h桥逆变器的非线性动力学行为研究

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振动与冲击 2021年第9期40卷 292-297页

作者：江伟吴荣华袁芳东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室南昌330013 安徽文达信息工程学院计算机工程学院合肥231201 五邑大学智能制造学部广东江门529020

改进指数趋近律的滑模控制具有快速响应、鲁棒性强及自适应性强等特点,在h桥逆变器的控制中有广泛的应用前景。然而,滑模控制是一种非线性控制方式,必然表现出丰富的非线性动力学行为,系统的工作稳定性与电路及控制参数的选取有密切的... 详细信息

改进指数趋近律的滑模控制具有快速响应、鲁棒性强及自适应性强等特点,在h桥逆变器的控制中有广泛的应用前景。然而,滑模控制是一种非线性控制方式,必然表现出丰富的非线性动力学行为,系统的工作稳定性与电路及控制参数的选取有密切的关联。因此,以改进指数趋近律滑模控制的h桥逆变器为研究对象。分析该系统的工作过程,运用频闪映射理论推导系统的离散模型;采用分岔图观察在不同控制参数k_(1)和k_(2)的作用下系统非线性动力学行为的演化过程,并通过折叠图进行一一验证;利用快变稳定性定理对系统工作稳定性进行理论分析,研究的结论与分岔图及折叠图的分析完全一致;研究表明输入电压E、负载电阻R与电感L等外部电路参数的变化,对系统非线性动力学行为产生重要的影响。因此,研究结论为改进指数趋近律滑模控制h桥逆变器的研发、制造和调试提供可靠的理论依据,具有一定的理论意义和实际工程价值。

关键词： h桥逆变器滑模控制改进指数趋近律非线性

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基于PI控制的h桥逆变器工作稳定性研究

振动与冲击 2020年第16期39卷 62-68页

作者：江伟吴荣华东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室南昌330013

PI控制器具有使用方便、适应性和鲁棒性强等特点。因此,在负载不确定的逆变器中被广泛运用。然而,h桥逆变器是强的非线性系统,必然表现出典型的复杂动力学行为。该研究以基于PI控制的h桥逆变器为研究对象。运用频闪映射理论建立该逆变... 详细信息

PI控制器具有使用方便、适应性和鲁棒性强等特点。因此,在负载不确定的逆变器中被广泛运用。然而,h桥逆变器是强的非线性系统,必然表现出典型的复杂动力学行为。该研究以基于PI控制的h桥逆变器为研究对象。运用频闪映射理论建立该逆变器的离散数学模型;当固定积分调节因数k_i时,得到以比例调节因数k_p为分岔参数的分岔图,并通过迭代图和时域图进行验证。当固定比例调节因数k_p时,得到以积分调节因数k_i为分岔参数的分岔图,并通过频闪图和频谱图进行验证。再次,运用快变稳定性定理对系统工作的稳定性进行分析,进一步的验证了仿真与理论分析的一致性。研究表明输入电压E、负载电感L与电阻R等外部参数对系统稳定性能同样具有重要的影响。因此,该研究对于深刻理解和认识基于PI控制的h桥逆变器工作稳定性有一定的理论意义和实际的工程价值,为该系统的设计提供有力的理论保障。

关键词： h桥逆变器工作稳定性动力学行为

改进幂次趋近律滑模控制的h桥逆变器复杂动力学行为研究

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太阳能学报 2022年第5期43卷 156-160页

作者：江伟吴荣华胡娟东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室南昌330013 安徽文达信息工程学院计算机工程学院合肥231201

以改进幂次趋近律滑模控制的h桥逆变器为例:首先,运用频闪映射理论建立数学离散模型;其次,采用频闪图和频谱图观察到系统工作在不同控制参数k_(1)和k_(2)作用下的非线性动力学行为;再次,运用快变稳定性定理对系统工作稳定性进行理论分析... 详细信息

以改进幂次趋近律滑模控制的h桥逆变器为例:首先,运用频闪映射理论建立数学离散模型;其次,采用频闪图和频谱图观察到系统工作在不同控制参数k_(1)和k_(2)作用下的非线性动力学行为;再次,运用快变稳定性定理对系统工作稳定性进行理论分析,研究的结论与频闪图及频谱图的分析完全一致;最后,研究发现输入电压E、负载电感L与电阻R等外部电路参数的变化,对系统的稳定性能有重要的影响。

关键词：非线性 h桥逆变器滑模控制改进幂次趋近律

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h桥逆变器的复合控制策略

安徽大学学报（自然科学版） 2023年第1期47卷 47-53页

作者：于永进宋久义山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590

针对比例积分(proportional integral,简称PI)控制h桥逆变器时出现的问题,将PI控制与幂次趋近律滑模控制相结合,提出复合控制策略.仿真实验结果表明:PI控制下逆变器为倍周期分岔状态,而复合控制下逆变器为稳定状态;相对于PI控制,复合控... 详细信息

针对比例积分(proportional integral,简称PI)控制h桥逆变器时出现的问题,将PI控制与幂次趋近律滑模控制相结合,提出复合控制策略.仿真实验结果表明:PI控制下逆变器为倍周期分岔状态,而复合控制下逆变器为稳定状态;相对于PI控制,复合控制能将电压、电感及开关频率稳定域拓展得更广,复合控制对扰动具有更强的鲁棒性,复合控制输出电流的畸变率更小、幅值更接近参考电流的幅值.因此,复合控制比PI控制更具优越性.

关键词： h桥逆变器 PI控制滑模控制稳定分界点抗干扰

h桥逆变器输入电压纹波分析及最小输入电容设计

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电气传动 2014年第9期44卷 28-30页

作者：王爱玲秦晓明郭睿东济宁职业技术学院机电工程系山东济宁272037 焦作师范高等专科学校计算机与信息工程学院河南焦作454000 安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601

以h桥逆变器的输入电容为研究对象,采用基波等效分析法推导了通过输入电容的电流,给出了输入电压纹波的解析式及最小输入电容的设计算式。最后,完成了1台34.5 kV·A的h桥逆变器样机的设计,设计电压纹波系数为5%,输入电容采用3个15 000μ... 详细信息

以h桥逆变器的输入电容为研究对象,采用基波等效分析法推导了通过输入电容的电流,给出了输入电压纹波的解析式及最小输入电容的设计算式。最后,完成了1台34.5 kV·A的h桥逆变器样机的设计,设计电压纹波系数为5%,输入电容采用3个15 000μF/400 V的铝电解电容并联实现。样机满载稳定运行,实测纹波电压系数为4.32%,电容表面的平均温升为10.8℃。实验结果验证了所提出的设计方法的有效性。

关键词：高压变频器 h桥逆变器输入电容基波等效分析法

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h桥逆变器的离散建模及混沌现象的仿真研究

西安理工大学学报 2011年第1期27卷 92-96页

作者：孙媛李敏远西安理工大学自动化与信息工程学院陕西西安710048

以SPWM-h桥逆变器为研究对象,采用离散映射方法建立该逆变器离散映射模型,研究电路参数与发生混沌现象的关系,直观地展示了逆变器分岔和混沌现象的动态演化过程。仿真研究结果表明该电路中混沌现象确实存在,并且给出了避免系统进入混沌... 详细信息

以SPWM-h桥逆变器为研究对象,采用离散映射方法建立该逆变器离散映射模型,研究电路参数与发生混沌现象的关系,直观地展示了逆变器分岔和混沌现象的动态演化过程。仿真研究结果表明该电路中混沌现象确实存在,并且给出了避免系统进入混沌状态的电路稳定运行参数域。

关键词： h桥逆变器离散模型分岔混沌

基于改进幂次趋近律的滑模控制h桥逆变器的非线性行为

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安徽大学学报（自然科学版） 2020年第2期44卷 66-71页

作者：胡娟江伟吴荣华东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室江西南昌330013

滑模控制具有响应速度快和鲁棒性强等优点,在h桥逆变器的控制中有广泛应用.为改善滑模控制中的抖振现象,将改进幂次趋近律引入滑模控制h桥逆变器.分析逆变器工作过程,运用频闪映射理论建立逆变器的离散数学模型;利用折叠图和分岔图,研... 详细信息

滑模控制具有响应速度快和鲁棒性强等优点,在h桥逆变器的控制中有广泛应用.为改善滑模控制中的抖振现象,将改进幂次趋近律引入滑模控制h桥逆变器.分析逆变器工作过程,运用频闪映射理论建立逆变器的离散数学模型;利用折叠图和分岔图,研究不同控制参数下逆变器出现的非线性行为.研究结果表明:逆变器中存在复杂的非线性行为,同时出现了多倍数的周期状态.

关键词： h桥逆变器改进幂次趋近律滑模控制非线性行为