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
• 来源期刊: 广西大学学报（自然科学版）
• 关键词: 分数阶 Buck-Boost变换器 谐波平衡 稳态分析
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 电气工程
• 页码范围: 422-433
• 页数: 12页
• 分类号: TM46
• 语种: 中文
• DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2021.0422

摘要

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.