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分布式电源系统以其高可靠性、易标准化、易扩容、易维护、配置灵活和大幅度减低成本等独特的优势,被广泛运用于微电网、电动汽车、商用通信系统、计算机和多电飞机等领域,是目前供电模式的主流架构之一。在分布式电源系统中,DC-DC开关变换器是其主要的结构方式。作为一个的强非线性系统,DC-DC开关变换器表现出的分岔、混沌和共存吸引子等非线性行为将增加其输出的不可预测性,从而扩散至其它变换器,进一步影响整个系统的稳定性和可靠性。另一方面,由于分布式DC-DC开关变换器工作于分布式电源系统中,其非线性现象的界定难于进行,目前尚未有快速定位方法。因此,本文将研究分布式电源系统中各类DC-DC变换器呈现的不同动力学行为,结合一种符号排列方法,分析不同类型的变换器的边界碰撞分岔与混沌行为;并引入时频谱边缘熵与支持向量机,对变换器的动力学行为进行了量化分析和识别,以探索和研究分布式DC-DC开关变换器非线性特性机理。本文的主要工作包括:(1)基于模态切换时刻采样的离散建模,提出了分布式DC-DC开关变换器非线性行为的排列熵量化方法。依次对峰值电流模式控制、电压电流双环控制和交错并联型三种不同控制方式或结构的Buck变换器进行了非线性行为的量化分析,并都与分岔图与最大李雅普诺夫指数图对比,验证了排列熵对快时标不稳定行为量化的有效性。(2)考虑到时域与频域的局部矛盾性,运用时频谱边缘熵等对单电感多输出型Boost变换器中的动力学行为进行量化。采用优化后的变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)与小波变换提取系统非线性特征并计算时频谱边缘熵,结合最小二乘法支持向量机实现了倍周期分岔通往混沌过程的各周期态的识别与分类。(3)针对级联结构方式,以Buck变换器和Boost变换器级联系统为例,推导其离散模型并研究了可能的动力学行为。为验证本文研究变换器的非线性现象及其量化研究的准确性,绘制了参数稳定域散点图,最后结合电路仿真,验证了数值仿真量化分析的正确性。