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华科matlab大作业分析

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MATLAB语言、控制系统分析与设计

大作业

升降压斩波电路MATLAB仿真

专 业：电气工程及其自动化

班 级：

设 计 者：

学 号：

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 10

设计过程 控制器设计与参数计算 30 30

结果分析 对设计结果的分析与核算，分析原因和改进 20 20

格式规范 重点考查完整性，图表，公式的规范性 10 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（ y ） 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、电路设计与仿真························4

三、仿真结果及分析························7

四、深入讨论······························10

五、总结··································10

六、参考资料······························11

升降压斩波电路MATLAB仿真

一．引言

Buck/Boost变换器是输出电压可低于或高于输入电压的一种单管直流变换器，其主电路与Buck或Boost变换器所用元器件相同，也有开关管、二极管、电感和电容构成。与Buck和Boost电路不同的是，电感L在中间，不在输出端也不在输入端，且输出电压极性与输入电压相反。开关管也采用PWM控制方式。Buck/Boost变换器也有电感电流连续喝断续两种工作方式，在此只讨论电感电流在连续状态下的工作模式。

二．电路设计与仿真

1、电路原理

当可控开关V处于通态时，电源E经V向电感L供电使其储存能量，此时电流为i1。同时，电容C维持输出电压基本恒定并向负载R供电。此后，使V关断，电感L中储存的能量向负载L释放，电流为i2。负载电压极性为上正下负，与电源电压极性相反。

稳态时，一个周期T内电感L两端电压UL对时间积分为零，即

当V处于通态期间，UL=E；而当V处于断态期间，UL=-Uo。于是

所以，输出电压为

00dtTLUoffoontUEtEEtTtEttUononoffono1

2、参数设定

设输入电压Uo=20V，输出电压为10~40V，纹波电压0.2%，开关频率20kHz，负载10，电感电流连续，求,L,C, 并仿真。

Uo=/(1-)*E

ΔUo/U=(*T)/(C*R)

T=1/f

L=1/2*(1-α)^2*R*T

由上式可解得 1/3<<2/3，

0.83mF

27.8*e-6

为保证电感电流和电容电压基本为定值，应将电感电容取较大。

设计仿真电路图如图所示

参数设定为，E=20V，触发电压为3V，频率为20kHz，电感为1/8000H，电容为1/500F，

电阻为10欧。

三．仿真结果及分析

=1/3;

输出电压（电容电压）：

驱动波形：

电感电流：

输出电流：

有仿真结果可知，输出电压（电容电压）先增大,后减小逐渐趋于稳定并接近

于10v，即基本满足于所设定占空比下的输出电压。由电感电流的波形图可看出，电感电流一直大于0，即处于连续状态，满足设计要求。

=1/2

输出电压（电容电压）：

驱动波形：

电感电流：

输出电流：

有仿真结果可知，输出电压（电容电压）先增大,后减小逐渐趋于稳定并接近于20v，即基本满足于所设定占空比下的输出电压。由电感电流的波形图可看出，电感电流一直大于0，即处于连续状态，满足设计要求。

四．深入讨论

观察仿真结果，可以看出两次的输出电压与所对应占空比下的实际电压有所误差，此误差应是由参数设定与电感电容选取有点不合适造成的；其次可以观察到输出结果的初始尖峰和稳态仍存在的不稳定波动现象，分析发现是因为设计的电路图是开环，缺少了闭环反馈控制系统，所以输出结果暂态时间长，而且输出并不是稳定的额定值。下一步应对应此系统设计闭环反馈环节，改进为闭环控制结果应该会

有改善，但是尝试设计中并未成功，深表遗憾。希望以后能有所进步。

五．总结

作为一名电气学生，其实很早就已经接触到了这个软件，但是在这学期的系统学习下，我更加见识到了MATLAB中丰富的图形处理能力，绘制各种图形、图像数据的函数的能力。它可以提供绘制二维和三维曲线的函数，还可以解微分方程，还可以对图形进行各种操作。MATLAB内部还包含丰富的数学函数和数据类型，使用方便且功能非常强大。

本学期通过对MATLAB的系统环境，数据的各种运算，矩阵的分析和处理，程序设计，绘图，数值计算及符号运算的学习，初步掌握了MATLAB的实用方法。通过理论课的讲解与老师的示范操作，使我在短时间内学会使用MATLAB，同时，通过上机实验，对理论知识的复习巩固实践，可以自己根据例题编写设计简单的程序来实现不同的功能，绘制出比较满意的波形曲线图形，在实践中找到乐趣。

MATLAB是一个实用性很强，操作相对容易，比较完善的工具软件，使用起来比较方便，通过操作可以很快看到结果，能够清晰的感觉到成功与失败，虽然大作业中闭环控制设计没有成功，出现了一些小问题，很遗憾，但是我确实很喜欢这个软件，我想在未来的日子里我可能会更加深入的了解他学习他，服务好我的课程研究。

六．参考资料

1、李维波.MATLAB在电气工程中的应用 北京：中国电力出版社

2、熊蕊.信号与控制综合实验教程 武汉：华中科技大学出版社

3、陈坚.电力电子学 北京：高等教育出版社

合集下载

matlab应用解析作业

matlab应用解析作业

MATLAB应用解析

第2章

1．创建double的变量，并进行计算。 (1) a=87，b=190，计算 a+b、a-b、a*b。

(2) 创建 uint8 类型的变量，数值与(1)中相同，进行相同的计算。

(1)

>> a=87

a =

87

>> b=190

b =

190

>> a+b

ans =

277

>> a-b

ans =

-103

>> a*b

ans =

16530

(2)

>> c=uint8(87)

c =

87

>> d=uint8(190)

d =

190

>> c+d

ans =

255

>> c-d

ans =

0

>> c*d

ans =

255

2．计算：

(1) sin60

(2) e3

(3) 3cos4

（1） >> sind(60)

ans =

0.8660

（2）

>> exp(3)

ans =

20.0855

（3）

>> cos(3*pi/4)

ans =

-0.7071

3．设2u，3v，计算：

(1) 4loguvv

(2) 22euvvu

(3) 3uvuv

(1)

>> u=2;

>> v=3;

>> 4*u*v/log(v)

ans =

21.8457

(2)

>> (exp(u)+v)^2/(v^2-u)

ans =

15.4189

(3)

>> sqrt(u-3*v)/(u*v)

ans =

0 + 0.4410i

4．计算如下表达式：

(1) 3542ii

(2) sin28i

(1)

>> (3-5*i)*(4+2*i)

ans =

22.0000 -14.0000i

(2)

>> sin(2-8*i)

ans =

1.3553e+03 + 6.2026e+02i

MATLAB大作业

MATLAB大作业

1. 设计一个程序，要求用户用键盘输入10次，输入内容可以是数字、英文、汉字、或者其他文字或者符号。如果输入的是数字，则把存入一个数字数组当中；如果输入的是英文的字符，则存入一个英文字符数组当中；如果是其他字符，则存入一个字符串数组中。当10次内容都输入完毕后，先输出英文数组中的内容，然后输出字符串数组中的内容。如果数字数组中元素数量大于3个，则由数字数组中的数字组成一个a0

Xn+a1Xn-1+………an=f（X），其中a0…an是数组中第一到最后一个元素，n为元素的个数，并且画出这个函数在区间[0,20]之间的曲线。如果数字数组中的元素数量小于等于3个，则由数字数组中的数字组成一个a0 Xn+a1Yn-1+anZ=0的方程，并且画出这个函数在[0,10]之间的曲线。

具体要求：

（1） 画出程序的结构图

（2） 画出程序的流程图

（3） 每一行或者每一小段都需要标注

（4） 附上完整的程序

2. 按如下条件，设计一个完整的程序。

（1） 有一片草原，草原上有人、狼、羊、鸡和蝗虫生活；

（2） 被吃过的草，三年之后可以修复；

（3） 一个人一年吃一只羊，10个人一年杀一只狼，一个人一年吃一只鸡； （4） 一头狼一年吃一只羊，一头狼三年成活一个幼崽；

（5） 一只羊一年吃掉100平方米的草原；

（6） 一只鸡一年吃掉1000只蝗虫；

（7） 一只蝗虫一年吃掉一平方米的草原。

按如上条件，模拟出草原及其上述的生物从现在起500年间的状态。

具体要求：

（1） 写出具体的解题思路

（2） 列出详细的变量表，写出每一个变量的含义

（3） 写出完整的程序，最好有图。

最后的matlab大作业

最后的matlab大作业

课程：《控制系统MATLAB仿真》

课程作业与总结

院 系：智能工程学院

专 业：工业机器人技术

班 级：机器人181

学生姓名：李 飞

学 号：1802262135

指导教师：陈浩然

2019年 6月3日 一、简述MATLAB/Simulink的特点

1. MATLAB的特点

(1)便利的开发环境。MATLAB提供了一组具有GUI的工具，包括MATLAB主窗口、文件编辑器、帮助文档等。

(2)强大的数学计算能力。MATLAB可进行包括基本函数、复杂算法、高级矩阵运算等非常强大的数学计算功能，特别适合矩阵代数领域的应用。更别说，其他许多高性能数值计算的高级算法与极其丰富的库函数。

(3)强大的图形功能。MATLAB提供了丰富的绘图函数命令，并且具有较强的编辑图形界面的能力，对于图形的编辑和设置完全可以在可视化环境下进行。

(4)强大的工具箱。MATLAB工具箱分为功能性工具箱和学科性工具箱两类。

功能性工具箱:主要用于扩充符号计算功能、图示建模仿真功能、文字处理功能以及与硬件实时交互功能。学科性工具箱:由相关专业领域内的专家编写，专业性强。

2. Simulink 的特点

(1)建模方式直观。Simulink是一种图形化的仿真工具，利用其可视化的建模方式，可迅速地建立动态系统的框图模型。

(2)模块可定制。Simulink允许自定义模块的使用，可以对模块的图标、对话框等进行自定义编辑。Simulink也允许将C、FORTRAN、Ada代码直接移植到Simulink模型当中。

(3)复杂系统的层次性。Simulink利用子系统模块，使得庞杂的系统模型构建变得简单易行。整个系统可以按照自上而下或自下而上的方式进行分层构建，子系统的嵌套使用不受限制。

(4)仿真分析的交互性。Simulink提供示波器等观察器，用于对动画或图形的显示。仿真过程中，利用这些观察器可以监视仿真结果。这种交互式特性能让开发者快速进行算法评估以及参数优化。

华科电磁场matlab仿真作业

华科电磁场matlab仿真作业

电磁场作业

电气1202 XXX U201200000

一． 作业一

ΓΓΓΓΓΓ

1. 程序框图 100V 0V

2. 程序

clear;

col = 61; %第一行点数

row = col; %行数

span = 0.3/(col-1); %步长

End = ones(1,col)*col; %每一行的终止点

Start = ones(1,col); %每一行的起始点

A = zeros(row,col); %A矩正存储每点电势

for i = (col-1)/3+1:(col-1)*2/3+1 for j = (col-1)/3+1:(col-1)*2/3+1

A(i,j) =100;

end

end %初始化电势完毕

temp = A;

for n= 1:500 %迭代次数

for i = 2:row-1

if ( i<((col-1)/3+1)||i>( (col-1)*2/3+1 ) )

for j = Start(i)+1:End(i)-1

temp(i,j)=(A(i-1,j) +A(i+1,j) +A(i,j-1) +A(i,j+1))/4;

end

else

for j = 2:(col-1)/3

temp(i,j)=(A(i-1,j) +A(i+1,j) +A(i,j-1) +A(i,j+1))/4;

end

for j = 2*(col-1)/3+2:col-1

temp(i,j)=(A(i-1,j) +A(i+1,j) +A(i,j-1) +A(i,j+1))/4;