高频开关功率变换器中的分叉理论与应用研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61071023
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    36.0万
  • 负责人：
    周宇飞
  • 依托单位：
    安徽大学
  • 学科分类：
    F0118.电路与系统
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

高频开关功率变换器是一种分段平滑（分段线性）动力系统，属于非线性电路与系统的重要研究对象，揭示其内在的非线性实质，研究电路的动力学演化过程，是变换器电路与系统稳定设计和提高工作性能的有效途径。本项目将从非线性系统的分叉理论出发，提出时间分叉与参数分叉相互转换、相互结合的研究思路和研究方法，分别对电路的瞬态分叉和稳态分叉进行分析，从而得到电路全局稳定设计的理论依据；在分叉控制方面，针对单模块和多模块变换器系统，分别研究电路的结构和特性，给出电路的改进措施（对于单模块变换器系统，人为扩展为双频系统；对于多模块变换器系统，利用变换器本身电路特性来构造双频系统），然后结合"相位"的概念，提出"相位控制"和"反同步控制"方案，使得变换器系统工作稳定可靠、输入输出特性（瞬态响应特性、输入电流纹波、功率因数等）改善。

结项摘要

鉴于高频开关功率变换器的开关非线性本质，本项目以非线性系统的分叉理论为基础，对变换器和逆变器电路的分叉行为及其控制、性能改善等方面进行了详细研究。主要工作包括，（1）结合我们提出的“基于逻辑变量化简的开关电路建模分析方法”对各种电力电子电路、及电力电子电路的不同工作模式进行了建模分析与仿真计算，获得了电路稳定性分析设计结果，并对噪声导致的阵发混沌现象进行了机理性研究；（2）提出了时间分叉与参数分叉相互转换、相互结合的分析与应用方案，对于并联DC-DC变换器进行了分叉特性分析及其控制研究，获得了参数寻优的有效方法；（3）对于Cuk变换器进行了同步控制的研究，基于Lyapunov稳定性定理成功设计了电路的同步控制器，获得了驱动-响应系统的同步控制；（4）针对DC-AC逆变器，基于分叉理论研究了斜坡补偿的工作原理及其优化设计，获得了电路的稳定性设计和输出电能质量的提高。除此之外，我们还进行了拓展性预研工作，包括斜坡补偿的扩展思路和电力电子电路分析的弥补方法等。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
测试设备中开关功率变换器工作稳定性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    电子测量与仪器学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    江伟;周宇飞;陈军宁
  • 通讯作者：
    陈军宁
开关切换非线性系统的同步方法研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    电测与仪表
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    汪书林;周宇飞;陈军宁
  • 通讯作者：
    陈军宁
Study on Chaotic Control of SPWM Inverter and Its Optimization
SPWM逆变器混沌控制及其优化研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Journal of Information and Computational Science
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Naihong Hu;Yufei Zhou;Junning Chen
  • 通讯作者：
    Junning Chen
Buck变换器中的快标分叉控制研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    微计算机信息
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    胡乃红;周宇飞;陈军宁
  • 通讯作者：
    陈军宁
基于时间分岔的电路仿真分析方法的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    电脑知识与技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张蓉;甘斌斌;周宇飞
  • 通讯作者：
    周宇飞

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其他文献

开关变换器的仿真建模方法及最大Lyapunov指数计算
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    系统仿真学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周宇飞;汪莉丽;陈军宁
  • 通讯作者：
    陈军宁
DC-DC变换器中负载阻抗特性及其对稳定性的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国电机工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈军宁;黄家成;姜丹丹;周宇飞
  • 通讯作者：
    周宇飞
基于Matlab的开关变换器混沌研究数值方法
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    机电工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王诗兵;陈军宁;周宇飞
  • 通讯作者：
    周宇飞
多层前馈神经网络及其在开关变换器中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    电测与仪表
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈军宁;王诗兵;姜学东;周宇飞
  • 通讯作者：
    周宇飞
基于分叉控制理论的Boost变换器中的复杂间歇现象分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国科学(F辑:信息科学)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈军宁;周宇飞;姜学东
  • 通讯作者：
    姜学东

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周宇飞的其他基金

高频开关功率变换器中的混沌控制与反控制及其应用研究
  • 批准号：
    60672023
  • 批准年份：
    2006
  • 资助金额：
    24.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
高频开关功率变换器中的混沌现象研究
  • 批准号：
    60402001
  • 批准年份：
    2004
  • 资助金额：
    6.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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