华科电气MATLAB大作业 boost电路.docxVIP

MATLAB语言、控制系统分析与设计大作业题目：boost控制系统设计与仿真专 业：电气工程及其自动化班 级： 1202 设 计 者： XXX 学 号： U201200000 评分： 华中科技大学电气与电子工程学院2016 年1月评分栏　项 目应包括的主要内容或考核要点满 分自评评分设计报告基本要求方案论证性能指标分析；控制方法及实现方案10设计过程控制器设计与参数计算 30结果分析对设计结果的分析与核算，分析原因和改进20格式规范重点考查完整性，图表，公式的规范性10发挥部分完成第（1）项提出改进的性能指标，完成分析，设计并对结果予以验证10完成第（2）项 考虑参数变化，干扰影响等其他因素，完成分析，设计并对结果予以验证10完成第（3）项提出其他更完善的性能指标，完成分析，设计并对结果予以验证10报告得分以上报告得分占考核成绩的90%是否申请答辩：是（ ）否（ √ ）100答辩得分答辩以报告的特色和难度系数，掌握程度予以评价特色：难度：熟练：10总分报告得分+答辩得分目录一、引言4二、设计方法41、boost电路基本原理42、参数设计43、驱动电路54、仿真电路5三、结果分析61、输入输出特性62、输出电压分析73、电感电流分析84、负载电流分析10四、深入探讨11五、总结12参考资料：12引言基本要求：搭建系统的仿真模型（包括PWM信号或者需要的驱动信号的生成电路）进行仿真，输出主电路中的驱动波形，电感电流、电容电压的波形，以及负载电压的波形。发挥部分：构建电力电子装置的闭环控制系统，实现电压或电流恒定。二、设计方法boost电路的升压原理，略。原理图如下：Boost电路能够将直流电压进行升压，其中控制开关采用IGBT以实现高速关断与打开，优点明显，电路简单，但是输出受负载变化和外界干扰较大，可以考虑进行闭环控制。此为拓展部分。Simulink中包含boost电路所需要的元件并且能够进行仿真，可以实现电路的要求。参数设计要求输入直流电压,输出电压,电流范围，则占空比为0.6，设定控制开关频率为10kHz。电感参数设计：取电阻参数设计： 取电容参数设计：取驱动电路设计建立仿真电路如下三、结果分析1.输出波形图，依次为电感电流，负载电流和输出电压。2.其中输出电压细节放大可以看到一开始短暂时间内输出电压有较大波动，最后稳定后V，与理论值100V的相对误差为2.25%，误差略微偏大。V，3.电感电流波形如下：电感电流稳定后波形电感电流恒大于0，平均电路A，连续。A，与理论值A相同4.负载电流波形稳定波形可以看到负载电流稳定后约为1.627A,与理论值A接近，A。可以认为实验成功。四、深入探讨在本次实验中，输出电压的相对误差超过2.25%，与其他误差相比最大，分析原因可能是驱动电路的设计上出现了问题。同时，无论输出电压还是电流都存在一定的纹波，且平均值与理论值有差距，解决这个问题可以考虑闭环控制的boost电路。对于闭环电路的设计，由于电力电子知识学得不够扎实，自己并不能设计出很好的决解方案，查找资料得到一个闭环电路如下，但是其开环部分与自己的不相同，并且缺乏参数也不能进行仿真测试，希望能在以后的学习中决解这个问题。五、总结结合以往的matlab课程学习与此次课程设计，我深深体会到了matlab在电路分析中的一些强大功能，这个软件初入门是挺容易的，但是想要灵活运用还是有许多东西值得我去深入学习。同时，使用这门软件的前提是必须学好电路、电力电子、自动控制等方面的知识。不能熟练的运用学过的只是或是将以往的知识忘掉了是我在这次实验中遇到的一个大问题，为此不得不重新翻阅以往的课本。Matlab的用处还很多，此次实验只用到其中很少的一部分，其强大方便的数学计算能力也是令我惊讶，相信在以后的学习生活中matlab将会作为一个好的帮手，我也会不断地学习下去。参考资料：1、李维波.《MATLAB在电气工程中的应用 》 中国电力出版社2、熊蕊.《信号与控制综合实验教程》 华中科技大学出版社3、陈坚.《电力电子学》 高等教育出版社5