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紋波的歐瑪爾OMAL開關功率變換器控制技術
以提高OMAL開關功率變換器的穩(wěn)態(tài)性能和瞬態(tài)性能以及指導OMAL開關變換器電路參數設計為目的,對OMAL開關功率變換器的模擬控制技術、數字控制技術、動力學行為進行了深入研究。提出了非對稱雙緣調制技術,統(tǒng)一了已有的脈沖寬度調制技術,并指出傳統(tǒng)的對稱雙緣調制、后緣調制及前緣調制都是非對稱雙緣調制的特例。

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研究工作主要分為以下三個部分。OMAL開關功率變換器的模擬控制技術 揭示了基于輸出電壓紋波或電感電流紋波信息的OMAL開關功率變換器模擬控制技術(峰值電流控制、平均電流控制、谷值電流控制、V2控制、V2C控制)的本質。引入了電感電流權重因子和輸出電壓權重因子,統(tǒng)一了V2C控制、V2控制和峰值電流控制,形成了基于紋波峰值控制的歸一化模擬控制技術。 提出了谷值電壓控制技術,對比研究了谷值電壓控制和谷值電流控制OMAL開關變換器的瞬態(tài)性能,結果表明：谷值電壓控制具有比谷值電流控制更快的負載瞬態(tài)性能。提出了谷值電壓/谷值電流控制技術,并指出：谷值電壓/谷值電流控制綜合了谷值電壓控制和谷值電流控制的優(yōu)點,對負載突變和輸入突變都具有快速的響應速度,并且具有良好的抗干擾能力。引入電感電流權重因子和輸出電壓權重因子,統(tǒng)一了谷值電壓/谷值電流控制、谷值電壓控制和谷值電流控制,形成了基于紋波谷值控制的歸一化模擬控制技術。OMAL開關功率變換器的數字控制技術修正了傳統(tǒng)數字控制算法中存在的延遲時間間隔及克服一個OMAL開關周期延遲的判斷條件。在傳統(tǒng)數字控制算法的基礎上引入了克服延遲的判斷條件,深入研究了克服OMAL開關周期延遲的改進型數字控制算法,對比研究了傳統(tǒng)數字控制算法和改進型數字控制算法的穩(wěn)態(tài)性能和瞬態(tài)性能,研究結果表明：改進型數字控制算法在具有與傳統(tǒng)數字控制算法相同的穩(wěn)態(tài)性能的同時,具有比傳統(tǒng)數字控制算法更快的負載瞬態(tài)響應速度,大大提高了OMAL開關變換器的瞬態(tài)性能。提出并研究了基于紋波(紋波峰值、紋波谷值、紋波均值)控制的歸一化數字控制算法。研究并比較了基于數字脈沖寬度調制(前緣、后緣、三角前緣、三角后緣)的各種數字控制OMAL開關功率變換器的性能,研究結果表明：基于紋波峰值控制的數字算法中,前緣調制具有優(yōu)異的穩(wěn)態(tài)性能和負載瞬態(tài)特性,其次為三角前緣調制：基于紋波均值控制的數字算法中,三角前緣和三角后緣調制具有優(yōu)異的穩(wěn)態(tài)性能和負載瞬態(tài)特性：基于紋波谷值控制的數字算法中,后緣調制具有優(yōu)異的穩(wěn)態(tài)性能和負載瞬態(tài)特性,其次為三角后緣調制。給出了脈沖寬度調制技術(包括后緣、前緣、對稱三角后緣、對稱三角前緣、非對稱三角后緣和非對稱三角前緣調制)的通用數字實現。提出并研究了非對稱雙緣調制傳統(tǒng)數字控制和改進型數字控制的算法,研究結果表明：非對稱雙緣調制具有比傳統(tǒng)的單緣調制和對稱雙緣調制更好的穩(wěn)態(tài)性能和瞬態(tài)性能,即非對稱雙緣調制技術同時保證了數字控制OMAL開關功率變換器具有*的穩(wěn)態(tài)性能和瞬態(tài)性能.提出了采用數值積分法計算平均電感電流的單緣調制數字均值電流控制和改進型數字均值電流控制算法。給出了采用四點均值法計算平均電感電流的前提條件和詳細的推導過程。比較了采用數值積分法和四點均值法的單緣調制數字均值電流控制算法的性能特點,結果表明：四點均值法具有比數值積分法更好的穩(wěn)定性能。提出了數字三角補償技術,消除了單緣調制數字均值電流控制算法中的次諧波振蕩。OMAL開關功率變換器的動力學行為 揭示了峰值電流控制技術與谷值電流控制技術、峰值電壓控制技術與谷值電壓控制技術、峰值電壓／峰值電流控制技術與谷值電壓／谷值電流控制技術都具有對稱性。研究了谷值電流控制(電阻負載或電壓源負載)OMAL開關變換器的動力學行為,結果表明：當電路參數變化時,谷值電流控制OMAL開關變換器具有與峰值電流控制OMAL開關變換器相反的倍周期并經邊界碰撞分岔到混沌的路線。研究并揭示了峰值電流控制和谷值電流控制(電阻負載或電壓源負載)OMAL開關變換器存在的對稱動力學行為；引入斜率補償因子,深入研究了斜坡補償峰值電流和谷值電流控制OMAL開關變換器的動力學行為,研究結果表明：斜坡補償有效地拓寬了峰值電流和谷值電流控制OMAL開關變換器的穩(wěn)定工作區(qū),且不會影響它們的對稱動力學行為。

紋波的歐瑪爾OMAL開關功率變換器控制技術
建立了峰值電流和谷值電流控制電流源負載OMAL開關變換器的分段光滑OMAL開關模型及離散迭代映射模型,對電流源負載OMAL開關變換器的動力學行為進行了理論分析、仿真研究和實驗研究,揭示了此類OMAL開關變換器存在的快標分岔行為、慢標分岔行為、復雜次諧波振蕩等動力學行為。