1.一種開關(guān)變換器離散建模與穩(wěn)定性分析及參數(shù)設(shè)計(jì)方法，具體包括如下步驟：
1)分析開關(guān)變換器的工作特性，選取需要控制的主電路電壓或電流作為狀態(tài)變量，列寫描述主電路不同狀態(tài)的微分方程組；
2)在變換器的單個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，根據(jù)控制電路的工作原理確定主電路各個(gè)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，結(jié)合1)中的微分方程組，得到單個(gè)開關(guān)周期內(nèi)主電路的分段連續(xù)狀態(tài)方程；
3)在Matlab中編寫程序，使用軟件自帶的微分方程組符號求解功能，對單個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的分段連續(xù)狀態(tài)方程進(jìn)行求解，將結(jié)果整理后得到以開關(guān)周期為采樣周期的變換器頻閃映射表達(dá)式，即離散模型的解析表達(dá)式；
4)在Matlab中編寫程序，將步驟3)得到的頻閃映射表達(dá)式帶入，選取需要研究和分析的變換器參數(shù)作為分叉參數(shù)，繪制分叉參數(shù)變化時(shí)的分叉圖，同時(shí)繪制折疊圖、相圖、李雅普諾夫指數(shù)譜、龐加萊截面對分叉圖進(jìn)行檢驗(yàn)；
5)選定部分確定的典型分叉參數(shù)值，在Matlab中編寫程序，利用Matlab自帶的Runge-Kutta算法對多個(gè)連續(xù)開關(guān)周期中的分段連續(xù)狀態(tài)方程進(jìn)行求解，得到狀態(tài)變量在一定時(shí)間段內(nèi)的數(shù)值解，利用這些數(shù)值解繪制電流和電壓的時(shí)域波形圖、相圖、龐加萊截面，驗(yàn)證步驟4)中由頻閃映射得到的分叉圖、折疊圖、相圖、龐加萊截面；
6)在步驟4)和步驟5)得到的各圖譜相互驗(yàn)證一致的條件下，根據(jù)步驟4)的分叉圖，在使系統(tǒng)穩(wěn)定的分叉參數(shù)范圍內(nèi)選取某一數(shù)值作為系統(tǒng)參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)變換器的離散建模方法，其特征在于建模時(shí)將變換器分為主電路和控制電路兩部分：
主電路用來分析變換器的狀態(tài)，根據(jù)選取的電壓、電流變量和電路理論寫出描述各個(gè)狀態(tài)的微分方程組；
控制電路用來分析主電路各狀態(tài)間的切換關(guān)系，根據(jù)分析結(jié)果，確定出單個(gè)開關(guān)周期內(nèi)主電路各個(gè)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的開關(guān)變換器的離散建模方法，其特征在于建模是在單個(gè)開關(guān)周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)的，采用了頻閃映射方法，建立的模型即為頻閃映射模型；
對于有確定的時(shí)鐘信號的開關(guān)變換器，如電流控制型BOOST變換器，開關(guān)周期即指時(shí)鐘周期；對于PWM(Pulse-Width Modulation)型變換器，如SPWM(Singlesided Pulse-Width Modulation)型單相全橋逆變器，開關(guān)周期即指PWM載波的周期；
單個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，主電路狀態(tài)方程的特征在于它是分段連續(xù)的，是由一系列微分方程組成的，即一個(gè)開關(guān)周期被分成了若干個(gè)小區(qū)間，每個(gè)區(qū)間內(nèi)都列寫一個(gè)微分方程組，某個(gè)區(qū)間內(nèi)微分方程組的初值是前一區(qū)間內(nèi)微分方程組解的右端點(diǎn)值。
4.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的開關(guān)變換器的頻閃映射的特征在于，其思想是利用第n個(gè)開關(guān)周期時(shí)刻的狀態(tài)變量值和主電路分段連續(xù)狀態(tài)方程求解出第n+1個(gè)開關(guān)周期時(shí)刻的狀態(tài)變量值，得到的第n+1個(gè)開關(guān)周期時(shí)刻的狀態(tài)變量值是第n個(gè)開關(guān)周期時(shí)刻的狀態(tài)變量值的函數(shù)，函數(shù)表達(dá)式即為頻閃映射模型的表達(dá)式；頻閃映射模型的表達(dá)式是在單個(gè)開關(guān)周期內(nèi)進(jìn)行逐段求解分段連續(xù)的狀態(tài)方程得到的，求解過程主要是在Matlab中編寫程序完成的，并且主要使用了Matlab自帶的dsolve命令，得到的是解析解。
5.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)變換器的穩(wěn)定性分析方法，其特征在于穩(wěn)定性分析是建立在變換器頻閃映射模型上的，分析過程主要是在Matlab中編寫程序完成的，分析結(jié)果主要由分叉圖來展示，并由折疊圖、相圖、李雅普諾夫指數(shù)譜、龐加萊截面來驗(yàn)證，這里的分叉圖、折疊圖、相圖、李雅普諾夫指數(shù)譜、龐加萊截面符合非線性科學(xué)中的定義；
分叉圖的特征是可以體現(xiàn)出變換器的三種狀態(tài)：周期1狀態(tài)、周期n狀態(tài)(n≥2)、混沌狀態(tài)；
周期1狀態(tài)的特征是：時(shí)域波形是周期的，其周期等于開關(guān)周期；一個(gè)確定的分叉參數(shù)值對應(yīng)一個(gè)狀態(tài)變量值；折疊圖是由多條曲線完全重合而得到的單條曲線；相圖是單條閉合曲線，李雅普諾夫指數(shù)恒小于零；龐加萊截面是單個(gè)孤立的點(diǎn)；
周期n狀態(tài)的特征是：時(shí)域波形是周期的，其周期等于開關(guān)周期的n倍，n是大于等于2的正整數(shù)；一個(gè)確定的分叉參數(shù)值對應(yīng)n個(gè)狀態(tài)變量值；折疊圖是n條不能重合的曲線；相圖是單條閉合曲線；李雅普諾夫指數(shù)小于等于零，與零分界線有切點(diǎn)；龐加萊截面是n個(gè)孤立的點(diǎn)；
混沌狀態(tài)的特征是：時(shí)域波形是雜亂無章的；一個(gè)確定的分叉參數(shù)值對應(yīng)無窮個(gè)狀態(tài)變量值；折疊圖是由多條曲線疊加在一起得到的帶狀曲線；相圖是無窮條隨機(jī)的不閉合曲線；李雅普諾夫指數(shù)恒大于零；龐加萊截面是成片的點(diǎn)；
因?yàn)檫@三種狀態(tài)對應(yīng)的折疊圖、相圖、李雅普諾夫指數(shù)譜、龐加萊截面是不一樣的，所以可以用這些圖譜來檢驗(yàn)分叉圖的正確性；三種狀態(tài)中，周期1狀態(tài)是人們所期望的狀態(tài)，所以被定義為穩(wěn)定狀態(tài)，其他兩種狀態(tài)則被定義為不穩(wěn)定狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求5所述的開關(guān)變換器的穩(wěn)定性分析方法，其特征在于，基于頻閃映射模型的穩(wěn)定性分析結(jié)果還經(jīng)過了多個(gè)連續(xù)開關(guān)周期內(nèi)狀態(tài)方程的數(shù)值解的檢驗(yàn)；數(shù)值解是通過在Matlab中編寫程序得到的，求解過程主要使用了Matlab自帶的Runge-Kutta算法，得到的數(shù)值解結(jié)果被繪制成了時(shí)域波形圖、相圖、龐加萊截面來檢驗(yàn)基于頻閃映射的分析結(jié)果。
7.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)變換器穩(wěn)定性分析及參數(shù)設(shè)計(jì)方法，其特征在于最終選取的變換器參數(shù)值位于分叉圖上的穩(wěn)定區(qū)間。