分数阶Buck-Boost变换器的建模与分析

作者：谢玲玲^*; 覃锐; 刘斌; 苏志鹏; 宁康智; 张伟斌

来源：广西大学学报(自然科学版), 2021, 46(02): 422-433.

DOI：10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2021.0422

• 分数阶
• Buck-Boost变换器
• 谐波平衡
• 稳态分析

为了解决几种分数阶微积分定义在分数阶DC-DC变换器中的适应性问题以及电感电流连续导电模式的判定问题,文章提出一种在CCM的Buck-Boost变换器建模和稳态特性分析方法。首先结合谐波平衡原理和ESPM推导了电感电流和电容电压的稳态解析表达式,用ESPM的解析解对分数阶Buck-Boost变换器进行了建模,解决了分数阶微积分定义在DC-DC变换器中的适用性问题。其次,分析了变换器的谐波成分特性,研究了电感和电容分数阶阶数对谐波分量的阶次的影响。再次,给出了变换器运行在CCM的判别条件,与Caputo定义下的变换器运行在CCM的参数判别条件相比,文章提出的判定方法更准确。最后,在Matlab Simulink仿真环境下建立变换器的分数阶仿真模型,验证了建模和理论分析的正确性。

• 单位
  广西大学