Page 39 - 电力与能源2024年第三期
P. 39
付腾腾，等：基于分数阶模型的 Dickson 型开关电容变换器时域特性分析 313
形。通过 MATLAB/Simulink 提供的电路建模工
具和数值求解算法，将电路分解为各个元件，并建
立元件之间的连接关系和参数。然后，利用数值
求解算法，如欧拉法或龙格-库塔法等，对电路进
行时间步进求解，得到各个时间点的状态变量的
数值解。通过循环迭代，得到整个仿真时间范围
内的状态变量的数值解。同时，通过仿真结果，绘
制出电路中各节点的电压输出波形，以直观地展
示电路的工作状态。
3 仿真验证与结果分析
3.1 数值仿真结果
以 2∶1 降压型 Dickson 型 SCCs 电路和 3∶1 降
压型 Dickson 型 SCCs 电路为例，进行面向电路的
MATLAB 数值模拟。MATLAB 仿真结果对比
如图 10 所示。
引入不同参数下的电压波形变化的分数阶电
容模型，使电路的动态响应更加复杂，导致输出电 图 10 MATLAB 仿真结果对比
压的纹波比整数阶模型更大。随着分数阶阶数 α 工作原理进行面向电路的仿真模拟，PSIM 仿真
的减小，电路的动态特性变得更加显著，这导致输 结果重点关注飞跨电容电压和输出电容电压等关
出电压的纹波增大。这种变化趋势通过考虑分数 键参数，并将仿真数据导入 MATLAB 中进行更
阶微分方程的特性来理解，其中较小的 α 值表示 灵活的波形绘制。
更强烈的分数阶动态响应。 PSIM 仿真波形如图 11 所示。PSIM 中电路
3.2 电路仿真结果 仿真结果与 MATLAB 中 α=1 时的整数阶数值模
在 PSIM 中针对两种 SCCs 电路拓扑结构及 （下转第 380 页）
图 11 PSIM 仿真波形
