華科matlab大作業(yè)

1、MATLAB語言、控制系統(tǒng)分析與設(shè)計大作業(yè)升降壓斬波電路MATLAB仿真專 業(yè)：電氣工程及其自動化 班 級： 設(shè) 計 者： 學(xué) 號： 評分： 華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院2016 年1月評分欄項 目應(yīng)包括的主要內(nèi)容或考核要點滿 分自評評分設(shè)計報告基本要求方案論證性能指標(biāo)分析；控制方法及實現(xiàn)方案1010設(shè)計過程控制器設(shè)計與參數(shù)計算 3030結(jié)果分析對設(shè)計結(jié)果的分析與核算，分析原因和改進(jìn)2020格式規(guī)范重點考查完整性，圖表，公式的規(guī)范性1010發(fā)揮部分完成第（1）項提出改進(jìn)的性能指標(biāo)，完成分析，設(shè)計并對結(jié)果予以驗證10完成第（2）項 考慮參數(shù)變化，干擾影響等其他因素，完成分析，設(shè)計并對結(jié)果予以驗

2、證10完成第（3）項提出其他更完善的性能指標(biāo)，完成分析，設(shè)計并對結(jié)果予以驗證10報告得分以上報告得分占考核成績的90%是否申請答辯：是（ ）否（ y ）100答辯得分答辯以報告的特色和難度系數(shù)，掌握程度予以評價特色：難度：熟練：10總分報告得分+答辯得分目錄一、引言····························

3、;······42、 電路設(shè)計與仿真························4三、仿真結(jié)果及分析················&#

4、183;·······7四、深入討論······························10五、總結(jié)··········&

5、#183;·······················10六、參考資料·························

6、;·····11升降壓斬波電路MATLAB仿真一引言Buck/Boost變換器是輸出電壓可低于或高于輸入電壓的一種單管直流變換器，其主電路與Buck或Boost變換器所用元器件相同，也有開關(guān)管、二極管、電感和電容構(gòu)成。與Buck和Boost電路不同的是，電感L在中間，不在輸出端也不在輸入端，且輸出電壓極性與輸入電壓相反。開關(guān)管也采用PWM控制方式。Buck/Boost變換器也有電感電流連續(xù)喝斷續(xù)兩種工作方式，在此只討論電感電流在連續(xù)狀態(tài)下的工作模式。二電路設(shè)計與仿真1、 電路原理當(dāng)可控開關(guān)V處于通態(tài)時，電源E經(jīng)V向電感L供電使其儲存能量，此時電

7、流為i1。同時，電容C維持輸出電壓基本恒定并向負(fù)載R供電。此后，使V關(guān)斷，電感L中儲存的能量向負(fù)載L釋放，電流為i2。負(fù)載電壓極性為上正下負(fù)，與電源電壓極性相反。穩(wěn)態(tài)時，一個周期T內(nèi)電感L兩端電壓UL對時間積分為零，即當(dāng)V處于通態(tài)期間，UL=E；而當(dāng)V處于斷態(tài)期間，UL=-Uo。于是所以，輸出電壓為2、 參數(shù)設(shè)定設(shè)輸入電壓Uo=20V，輸出電壓為1040V，紋波電壓0.2%，開關(guān)頻率20kHz，負(fù)載10，電感電流連續(xù)，求,L,C, 并仿真。Uo=/(1-)*E Uo/U=(*T)/(C*R) T=1/f L=1/2*(1-)2*R*T由上式可解得 1/3<<2/3，0.83mF&l

8、t;C<1.67mF,27.8*e-6<L<111.11*e-6為保證電感電流和電容電壓基本為定值，應(yīng)將電感電容取較大。設(shè)計仿真電路圖如圖所示參數(shù)設(shè)定為，E=20V，觸發(fā)電壓為3V，頻率為20kHz，電感為1/8000H，電容為1/500F，電阻為10歐。三仿真結(jié)果及分析=1/3;輸出電壓（電容電壓）：驅(qū)動波形：電感電流：輸出電流：有仿真結(jié)果可知，輸出電壓（電容電壓）先增大,后減小逐漸趨于穩(wěn)定并接近于10v，即基本滿足于所設(shè)定占空比下的輸出電壓。由電感電流的波形圖可看出，電感電流一直大于0，即處于連續(xù)狀態(tài)，滿足設(shè)計要求。=1/2輸出電壓（電容電壓）：驅(qū)動波形：電感電流：輸出電

9、流：有仿真結(jié)果可知，輸出電壓（電容電壓）先增大,后減小逐漸趨于穩(wěn)定并接近于20v，即基本滿足于所設(shè)定占空比下的輸出電壓。由電感電流的波形圖可看出，電感電流一直大于0，即處于連續(xù)狀態(tài)，滿足設(shè)計要求。四深入討論觀察仿真結(jié)果，可以看出兩次的輸出電壓與所對應(yīng)占空比下的實際電壓有所誤差，此誤差應(yīng)是由參數(shù)設(shè)定與電感電容選取有點不合適造成的；其次可以觀察到輸出結(jié)果的初始尖峰和穩(wěn)態(tài)仍存在的不穩(wěn)定波動現(xiàn)象，分析發(fā)現(xiàn)是因為設(shè)計的電路圖是開環(huán)，缺少了閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，所以輸出結(jié)果暫態(tài)時間長，而且輸出并不是穩(wěn)定的額定值。下一步應(yīng)對應(yīng)此系統(tǒng)設(shè)計閉環(huán)反饋環(huán)節(jié)，改進(jìn)為閉環(huán)控制結(jié)果應(yīng)該會有改善，但是嘗試設(shè)計中并未成功，深表遺

10、憾。希望以后能有所進(jìn)步。五總結(jié) 作為一名電氣學(xué)生，其實很早就已經(jīng)接觸到了這個軟件，但是在這學(xué)期的系統(tǒng)學(xué)習(xí)下，我更加見識到了MATLAB中豐富的圖形處理能力，繪制各種圖形、圖像數(shù)據(jù)的函數(shù)的能力。它可以提供繪制二維和三維曲線的函數(shù)，還可以解微分方程，還可以對圖形進(jìn)行各種操作。MATLAB內(nèi)部還包含豐富的數(shù)學(xué)函數(shù)和數(shù)據(jù)類型，使用方便且功能非常強大。本學(xué)期通過對MATLAB的系統(tǒng)環(huán)境，數(shù)據(jù)的各種運算，矩陣的分析和處理，程序設(shè)計，繪圖，數(shù)值計算及符號運算的學(xué)習(xí)，初步掌握了MATLAB的實用方法。通過理論課的講解與老師的示范操作，使我在短時間內(nèi)學(xué)會使用MATLAB，同時，通過上機實驗，對理論知識的復(fù)習(xí)鞏固實踐，可以自己根據(jù)例題編寫設(shè)計簡單的程序來實現(xiàn)不同的功能，繪制出比較滿意的波形曲線圖形，在實踐中找到樂趣。MATLAB是一個實用性很強，操作相對容易，比較完善的工具軟件，使用起來比較方便，通過操作可以很快看到結(jié)果，能夠清晰的感覺到成功與失敗，雖