基于分数阶的反激变换器精细建模

摘要

针对传统建模方法无法更加精确地描述反激变换器真实特性的问题，利用分数阶微积分和状态空间平均法，对工作在电感电流断续模式下的分数阶反激变换器进行建模与分析。建立了电感电流断续模式下分数阶反激变换器的平均状态模型，得到其直流平衡点和小信号传递函数，对比其与整数阶数学模型的差异；在Simulink中搭建分数阶反激变换器的状态空间模型和电路仿真模型，以及构造分数阶反激变换器的实物实验电路；通过状态空间模型、电路模型仿真和实验结果三者对比验证所推导的分数阶模型的正确性。结果表明，分数阶数学模型能反映电感电容阶数的变化，进行理论分析能更符合该变换器的实际工作情况。将分数阶微积分理论与状态空间平均法结合，可建立更为精确的反激变换器数学模型，为其他变换器的建模提供了参考。

关键词

电力电子技术 / 电感电流断续模式 / 分数阶反激变换器 / 数值仿真 / 实物电路

基金资助

国家自然科学基金(12072207); 国网河北省电力有限公司科技项目(kj2022-015)