忆阻负载下Buck-Boost 变换器的混沌抑制

刘纬骅，杨艳，王冬青

（青岛大学 电气工程学院，山东青岛 266071）

开关器件诞生以来，电力电子变换器领域的发展异常迅速，特别是各类DC-DC 变换器得到广泛运用，DC-DC 变换器用来进行不同电平间的转化[1]，为各类电气设备和电子设备提供电源，例如电动载具[2]、船舶供电[3]、新能源供电系统[4]等。然而，开关型DC-DC功率变换器属于强非线性动力学系统，其丰富的非线性动力学行为包括混沌振荡、次谐波振荡、倍周期分岔、边界碰撞分岔等，且已被广泛研究分析[5-6]，这些不正常行为的特性会影响系统正常运行。

忆阻负载不会影响分叉结构，会扩大系统的正常工作区域，也会导致平均输出电压下降[7]，该文对变换器的控制环路增加参数共振微扰动信号进行系统混沌抑制，并通过仿真软件对增加补偿后的电路特性进行了分析。

1 开关变换器工作原理及模型

文中采用的峰值电流控制Buck-Boost 变换器电路如图1 所示，具有忆阻负载的PCMC 降压变换器由开关S、二极管D、电感L、电容C、时钟信号发生器、脉宽调制波形（PWM）信号输出电路组成。

图1 带忆阻负载的电流控制Buck-Boost变换器

通过PWM 波控制开关S 的周期性接通和断开，当变换器工作在稳态时，PWM 波占空比决定了输出电压的大小，输入电压E被转换成输出电压V，为忆阻负载供电。

在一个时钟周期内，为使开关在时钟周期的初始时刻导通，在电感电流iL达到给定电流值I′ref时关断，引入RS 触发器模拟电路。将时钟信号接于SET端，将比较器的输出端接于RESET 端。

以电感电流是否连续为判定条件，可将变换器工作模式分为连续电流模式(CCM)和断续电流模式(DCM)。……