BOOST电路MATLAB仿真
基于MATLAB的Boost电路仿真
知识就堤力量—基于Matlab 的Boost电路仿真姓名:学号: 班级:知识就堤力量1、前言由于DC/DC开关电源具有高效率，高功率密度和高可靠性等优点，越来越广泛地应用于通信、计算机、工业设备和家用电器等领域。
在近几十年里，开关电源技术得到了长足的发展。
在很多场合下，需要从低压电源变换到高压电源，Boost变换器是最基本，也是最常用的一种变换器。
在电力电子系统的研究中，仿真研究由于其高效、高精度及高的经济性与可靠性而得到大量应用。
近二十年来，仿真已逐渐成为电力电子技术研究的有力工具。
Matlab语言的强大仿真功能和方便性受到广大使用者的广泛爱好。
本文对Boost变换器电路进行简单的介绍，采用Matlab来完成建模和仿真。
2、Boost电路的工作状态Boost变换器的电路结构如下图所示:iT. nBoost电路的结构⑻开关状态1 （S闭合）（b）开关状态2 （S关断）3、Matlab 仿真分析Matlab 是一种功能强大的仿真软件，它可以进行各种各样的模拟电路和数 字电路仿真，并给出波形输出和数据输出，无论对哪种器件和哪种电路进行仿真， 均可以得到精确的仿真结果。
采用 Matlab 仿真分析方法，可直观、详细的描述 Boost 电路由启动到达稳态的工作过程，并对其中各种现象进行细致深入的分 析，便于我们真正掌握Boost 电路的工作特性。
仿真图如下所示：电路工作原理：在电路中IGBT 导通时，电流由E 经升压电感L 和V 形成回路，电感L 储能; 当IGBT 关断时，电感产生的反电动势和直流电源电压方向相同互相叠加，从而 在负载侧得到高于电源的电压，二极管的作用是阻断 IGBT 导通是，电容的放电 回路。
调节开关器件V的通断周期，可以调整负载侧输出电流和电压的大小。
4-Vo |t\a «E MeJsnuramQ Stfi»RLC Ewnch HR ltd g e Sours I llc —— ScQpe(c)开关状态3 (电感电流为零)ScoptlVCurrent MeasurementDiodeKDT Cm rue nt Measuremehti C T古 * 知识就堤力量其负载侧输出电压的平均值为:t off 上式中T 为开关周期，•…为导通时间，总说-为关断时间在模型仿真中的参数设置：(1) 设置电源电压为200V ，电阻的阻值为5Q 。
BOOST电路的设计与仿真
BOOST电路的设计与仿真摘要BOOST 电路又称为升压斩波电路，它在各类电力电子电路中的应用十分广泛，它将低压直流电变为高压直流电，为负载提供了稳定的直流电压。
升压斩波电路的PI和PID调节器的性能对输出的电压影响很大。
由于这种斩波电路工作于开关模式下，是一个强非线形系统。
采用matlab仿真分析方法, 可直观、详细的描述BOOST 电路由启动到达稳态的工作过程, 并对其中各种现象进行细致深入的分析, 便于我们真正掌握BOOST 电路的工作特性。
【关键词】：Boost电路直流电压 matlab仿真1．设计要求（1）输入电压：40v，输出电压：60v—120v（2）根据给定的指标，设计BOOST电路参数。
（3）利用MATLAB软件，对电路进行验证。
（4）通过仿真实验，验证仿真实验，验证电路参数是否正确。
（4）观察电路中主要波形，并记录（仿真，实验）。
2．设计目的（1）熟悉整流和触发电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。
（2）掌握基本电路的数据分析、处理；描绘波形并加以判断。
（3）能正确设计电路，画出线路图，分析电路原理。
3. 设计方案和电路图3.1 Boost基本工作原理:假设电路中电感L值很大，电容C值也很大。
当V处于通态时，电源E向电感L 充电，充电电流基本恒定为I1,同时C上的电压向负载R供电，因为C也很大，基本保持输出电压为恒值U0.设V通态时间为ton,此阶段L积蓄能量为 E I1ton。
当V处于断态时E和L共同向C充电，并向负载R提供能量。
设V处于断态时间为toff,则这期间电感L释放能量为（U0-E）I1toff一周期T中，电感L积蓄的能量和释放的能量相等，即EI1ton=（U-E）I1toff（3-1）化简得：U0=T/toffE （3-2）式（3-2）中的T/ toff≥1，输出电压高于电源电压，故称改电路为升压斩波电路。
有的文献中直接采用其英文名称，称之为BOOST变换器。
基于Pid Fuzzy控制Boost电路的设计以及MATLAB仿真
用Pid Fuzzy控制Boost电路专业：电气工程学号：********姓名：11111111＿Boost升压电路的Pid及Fuzzy控制及仿真111111111摘要：随着现代科学技术的快速发展，电力电子技术在军事、工业、民用中都得到了广发的应用，尤其是依托于电力电子技术的开关电源更是突飞猛进；本文简单论述了用Pid Fuzzy控制Boost电路的方法，文中没有对信号模型的化简计算等做过于详尽的分析，主要是学会作为研究生遇到问题时，如何查找资料、整理思路解决问题，以及如何撰写论文，为以后的科学研究工作打下基础。
关键词：Boost；Fuzzy；Pid；升压电路一、作业目的1.学习Boost电路的基本原理，学习MATLAB在电力电子技术中的应用。
2.掌握Pid控制及其调节机理，了解Fuzzy控制器的设计过程及基本工作原理。
3.掌握解决问题的基本步骤以及如何撰写论文。
二、仿真电路要求指标1.输入电压Ui ：20V—95V；输出电压Uo：100V；满载输出电流Io=18A2.纹波：Vripple ≦1%Io=18A3.效率：Ui=75V时η≧954.负载切换时输出电压Uo 纹波要求：满载切半载、半载切1/10载时Vripple≦1%；满载切1/10载时Vripple≦5%5.自定义参数：开关频率f=100KHz三、参数计算、电路设计及仿真模拟1.参数计算1)电阻R的计算由输出电压Uo =100V，输出电流Io=18A得满载电阻R=OOUI=5.5562)电感L的计算由已知条件输入电压20V —95V ，输出电压U o =100V 得占空比：0.8~0.05D =Boost 升压电路的临界电感方程：2R =D -D T 2L （1） 对上式求导得1D=3处有最大值又0.05<D<0.8满足要求223R 5.5561=D -D T=-=4.1uH 22100L ⨯10（1）0.33（10.33） 考虑到电感预量取 L=10uH3) 电容C 的计算由o c o V D TQ U ==C RC∆∆得o c o I D T C=U ∆考虑到电流连续电流和占空比均取最大值 o c 3o I D T 180.8C===144uF U 10010⨯∆⨯ 考虑到电感预量取 C=500uF2. Boost 主电路及Pid 的设计1) 主电路图2-1图2-1 Boost 主电路拓扑上图中各器件均的内阻都很小，可以看成是理想器件2)Pid控制Boost电路拓扑[2]图2-2图2-2 Boost电路的Pid闭环控制系统模型3)Boost电路的Pid闭环控制系统传递函数整定图2-3VrefE（s） V（s）参考信号B（s）反馈信号 V o（s）图2-3 Boost电路的Pid闭环系统框图由上图得到传递函数的关系如下：C(s)G(s)E(s)=G(s)G(s)G(s)E(s)c m vd=(s)H(s)C(s)B=E(s)=R(s)-B(s)上式子中：vdG(s)：Boost电路开关MOSFET到书输出V O的传递函数G(s)m：PWM脉宽调制器的传递函数H(s)：反馈回路的传递函数G(s)c ：为补偿网络的传递函数G c（s）G m（s）G vd（s）H（s）4) 传递函数的计算以下参数整定参考徐德红的《电力电子建模及控制》一书中的第四章节（DC/DC 变换器反馈控制设计） i.H(s)：H(s)为反馈传递函数，Boost 的输出电压稳定在100V ，所以用100V 作为参考电压，计算式子为(s)100H(s)=1(s)100ref o V V == ii.G (s)m ：G (s)m 为脉宽调制波形的传递函数，本例中采用幅值为1m V v =的三角波作为脉宽调制信号，三角波的频率为100kHz11m V Vm== iii.G (s)vd ：所参考书目中，在不考虑电感电容电阻的情况下，即将Boost 主电路模型做小信号分析处理得到Boost 主电路由MOSFET 开关的输入到输出的传递函数为1in 2211(1s)V G (s)=(1)L LC R vd RC LCD s s -⨯-++ 式中：2(1D)LL =-R =OOU I =5.556Ω负载电阻的电阻值 C=500uF 输出电压滤波电容值100750.25100o m o V V D V --===（输入电压定位75V ） 将L R C D 带入公式中：6226910100.75 5.556920.7515.55650010 5.010(1s)75G (s)=5.010vd s s ---⨯⨯-⨯⨯⨯-⨯⨯++104291.510 4.810360 1.12510s s s ⨯-⨯=++⨯3. Pid 控制器补偿函数G (s)c 的计算以及调节1) Boost 的伯德图分析将G (s)vd 104291.510 4.810360 1.12510ss s ⨯-⨯=++⨯输入MATLAB 得到校正前系统的Bode 图3-1图3-1 校正前系统Bode 图对于闭环系统的特征方程式(s)1G(s)H(s)0F =+=我们知道如果系统传递函数有极点在虚轴上或是在s 平面的右半边，则系统为不稳定系统，而特征方程式G(s)H(s)中包含了所有闭环极点的信息，因此可以通过分析G(s)H(s)的特征全面把握系统的稳定性，G(s)H(s)包含了从误差信号(s)E 到反馈信号B(s)之间回路中各个环节的全部传递函数，G(s)H(s)称为回路增益函数，(s)=G(s)H(s)(s)B E =反馈信号误差信号。
boost电路仿真报告
Boost 电路1．实验名称：基于matlab 的boost 电路仿真的实验报告分析。
2．实验目的：○1学习matlab 的基础知识和操作； ○2改变占空比以及原件参数，观察电压和电流的变化。
3.实验平台：simulink 和simpowersystems4.实验原理：首先假设电路中电感L 的值很大，电容C 值 也很大。
当IGBT处于通态时，电源E 向电感L 充电，充电电流基本恒定为I 1，同时电容C 上的电压向负载R 供电。
因C 值很大，基本保持输出电压u 0为恒值，记为U 0 。
设IGBT 处于通态的时间为t on ，此阶段电感L 上积蓄的能量为EI 1t on 。
当IGBT 处于断态时E 和L 共同向电容C 充电并向负载R 提供能量。
设IGBT 处于断态的时间为t off ，则在此期间电感L 释放的能量为（U 0 -E ）I 1t off 。
当电路工作于稳态时，一个周期T 中电感L 上积蓄的能量与释放的能量相等 EI 1t on =（U 0 -E ）I 1t off 化简为 U 0=T*E/t off 输出电压高于电源电压图1图25.实验过程：1、研究电路电感L的变化对电路工作状态的影响，其中E=10(V), T=1e-4(S), α=10%, C=1e-5, R=10Ω，触发角0度。
平均值最大值最小值差值最大值最小值差值L（H）U R（V）I o（A）U max（V）U min（V）I max（A）I min（A）1e-3 10.28 1.144 10.6609 9.628 1.0329 1.1864 1.0875 0.0989 3e-3 10.29 1.145 10.714 9.676 1.038 1.1591 1.1261 0.033 5e-3 10.29 1.145 10.7264 9.6855 1.0409 1.1536 1.1388 0.0148图3 直流电源为10V图4 脉冲信号设置图6 电容设置图7示波器设置图8 电感设置为L=1e-3H 图9 电感设置为L=3e-3图10 电感设置为L=5e-3仿真结果如下：（1）电感L=1e-3（H）时的波形，如图11 图11图11.1 电压放大的波形图11.2 电流放大的波形（2）电感L=3e-3（H）时的波形，如图12图12图12.1 电压放大的波形图12.2 电流放大的波形（3）电感L=5e-3（H）时的波形，如图13图13图13.1 电压放大的波形图13.2 电流放大的波形结论：由以上的波形（1）～（3）可以知：电感越大，波纹越小；由数据可知，电感越大，最大最小值之差越小。
pid和fuzzy在boost中的应用与MATLAB仿真
利用PID 控制器和FUZZY 控制器控制BOOST 电路在MATLAB 中的仿真一、仿真目的：1、学习使用MATLAB ，并在MATLAB 中建立电力电子仿真电路模型2、仿真BOOST 的PID 控制，调整参数，更深入理解PID 控制3、仿真BOOST 的FUZZY 控制，并对FUZZY 的工作原理和方式更好理解二、仿真指标：1、输入电压V in =5V±10%；2、输出电压V o =12V ；3、纹波水平V ripple <70mV;4、输出功率Po=30W ；5、效率η≥85%；6、超调σ<10%Vo ；7、由半载切满载（或由满载切半载）的电压调整率小于10%； 8、由空载切满载（或由满载切空载）的电压调整率小于15%； 9、MOSFET 的开关频率f s =100kHz.三、仿真步骤及结果：（一）PID 控制BOOST 的仿真 1、BOOST 主电路参数计算 （1）BOOST 主电路拓扑图1 BOOST 电路拓扑（2）电感的计算2(1)(1)2o L o oc V D D i LfV D D I Lf-∆=-=则只要I oc ≤I o 则输出电流处于连续状态，则可得电感：23(1)120.1137 2.7330221001012o oc V D D L uH I f -⨯≥==⨯⨯⨯（3）输出滤波电容C 的计算370223.27010o o I DQ V mV C fCI DC uFf -∆∆==<>=⨯2、BOOST 闭环PID 的MATLAB 仿真（1）在Simulink 中搭建好BUCK 电路的仿真模型，使用开关器件是MOSFET ，其开关频率用100kHz ，电感电容分别由上述公式计算得到，电路临界电感为 2.3uH ，临界电容为223.2uF ，如图2所示。
图2 BOOST 闭环PID 模型（2）BOOST 电路闭环PID 参数的设计过程I 、BOOST 电路的PID 闭环系统框图如图3所示。
电力电子课程实践_基于matelab仿真平台的Boost升压电路验证探究
师学院物理与电气工程学院《电力电子技术》课程实践基于matelab仿真平台的Boost升压电路验证探究指导老师：永超姓名：衍翀班级：电气一班学号：111102022基于matelab仿真平台的Boost电路验证探究引言斩波器的工作方式有三种：一是脉宽调制方式，保持周期T不变，改变开关导通时间on T。
二是频率调制方式，保持on T不变，改变周期T。
三是混合型，on T和T都可调，使占空比改变。
直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的直流直流变换器 ,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用。
直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中，使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。
全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。
一、方案介绍主电路的功能是对输入的200V的直流电压进行升压。
它主要由全控型器件IGBT及电感、电容器件组成。
控制电路部分则是对全控型器件IGBT的通断进行控制，来获得不同的占空比，实现不同占空比下电压的抬升。
二、Boost电路工作原理假设L值、C值很大。
当V导通时（图1中s拨向a），E向L充电，充电电流恒为I1，同时C 的电压向负载供电，因C 值很大，输出电压为恒值,记为o U 。
设V 通的时间为ton ，此阶段L 上积蓄的能量为EI1ton 。
当V 断开时（图1s 拨向b ），E 和L 共同向C 充电并向负载R 供电。
设V 断的时间为toff ，则此期间电感L 释放能量为：off1ot E)I-(U稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等，则有：经过化简，可以得到输出电压的值：因为周期T 大于toff ，则输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。
也称之为boost 变换器。
三、仿真步骤1．启动MATLAB ，进入SIMULINK 后新建一个仿真模型的新文件。
BOOST电路设计及仿真
BOOST电路设计及仿真BOOST电路是一种升压电路，在电压电平较低的情况下，能够将输入电压提升到输出电压。
BOOST电路被广泛应用于电力电子领域，如电源、DC-DC转换器、光伏逆变器等。
BOOST电路的设计主要包括两个方面：拓扑结构设计和元件参数选择。
首先应选择合适的拓扑结构，BOOST电路拓扑结构多样，如单端输出、双绕绕制、双端输出等。
这里我们选择单端输出的BOOST电路拓扑结构。
BOOST电路的原理基于电感耦合和开关管的开关原理。
当电感L和二极管D恒定时，开关管S的导通和关闭会使电感L的磁场发生变化，从而使输出电压发生变化。
在导通状态下，能量储存在电感L中。
在关闭状态下，储存在电感L中的能量会传递到输出端，从而提高输出电压。
BOOST电路的关键参数：输入电压Vin：BOOST电路的输入电压是其工作的基础。
在选择拓扑结构时，需要明确输入电压的范围，以便选取合适的器件参数。
输出电压Vout：输出电压是BOOST电路的主要输出参数。
在设计时，需要确定输出电压所需的级数，以及负载电流的大小。
电感L：电感L是BOOST电路的关键元器件，负责储存能量。
在设计时需要选取合适的电感值和电感电流。
注意，电感L的选取也会对电路的效率产生影响。
开关管S：开关管是BOOST电路的关键元器件之一，主要负责电路的开关功能。
在设计时需要选取合适的开关管，考虑其最大电压和最大电流，并选择合适的开关频率。
设计和仿真步骤：1、确定电路参数设计之前首先需要明确电路所需的参数，如输入电压范围、输出电压、电感和电容等。
这些参数需要根据实际需求来确定。
2、选择拓扑结构BOOST电路拓扑结构多样，需要选择适合自己需求的拓扑结构。
选择单端输出的BOOST 电路拓扑结构。
3、选用元器件根据电路参数和选定的拓扑结构，选用合适的元器件，如电感、开关管、二极管、电容等。
4、绘制电路图根据选用的元器件和拓扑结构，绘制BOOST电路的电路图。
5、SIMULINK仿真利用MATLAB软件中的SIMULINK工具箱进行BOOST电路的仿真。
基于MATLAB的Boost电路仿真方法
基于MATLAB的Boost电路仿真方法
刘洪;陶生桂
【期刊名称】《通信电源技术》
【年(卷),期】2004(021)004
【摘要】对Boost电路的开关过程进行了分析,并且应用Matlab的三种方法分别进行了仿真.最后通过波形进行比较,其结果是一致的,且与理论相符.
【总页数】3页(P22-24)
【作者】刘洪;陶生桂
【作者单位】同济大学电气工程系,上海,200331;同济大学电气工程系,上
海,200331
【正文语种】中文
【中图分类】TN86;TP391
【相关文献】
1.基于Matlab的STK雷达对抗场景建模仿真方法 [J], 徐鹏;王振华;马攀伟;王晓燕
2.一种基于MATLAB的2FSK调制仿真方法 [J], 潘彩平;国一兵;孟祥富
3.一种基于MATLAB的2FSK相干解调仿真方法 [J], 国一兵;潘彩平;叶文慧
4.基于Matlab的STK雷达对抗场景建模仿真方法 [J], 徐鹏;王振华;马攀伟;王晓燕;
5.基于Matlab的合成孔径声纳回波快速仿真方法∗ [J], 杨杰; 马梦博; 钟何平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
BOOST电路设计及仿真
目录一. Boost主电路设计： (2)1.1占空比D计算 (2)1.2临界电感L计算 (2)1.3临界电容C计算（取纹波Vpp<2.2V） (2)1.4输出电阻阻值 (2)二. Boost变换器开环分析 (2)2.1 PSIM仿真 (2)2.2 Matlab仿真频域特性 (2)三. Boost闭环控制设计 (2)3.1闭环控制原理 (2)3.2 补偿网络的设计（使用SISOTOOL确定参数） (2)3.3 计算补偿网络的参数 (2)四．修正后电路PSIM仿真 (2)五．设计体会 (2)Boost变换器性能指标:输入电压：标准直流电压Vin=48V输出电压：直流电压Vo=220V 参考电压Vref=5V输出功率：Pout=5Kw输出电压纹波：Vpp=2.2V Vm=4V电流纹波：0.25A开关频率：fs=100kHz相位裕度：60幅值裕度：10dB一. Boost主电路设计：1.1占空比D计算根据Boost变换器输入输出电压之间的关系求出占空比D的变化围。
1.2临界电感L计算选取L>Lc，在此选L=4uH1.3临界电容C计算（取纹波Vpp<2.2V）选取C>Cc，在此选C=100uF1.4输出电阻阻值Boost主电路传递函数Gvd（s）占空比d（t）到输出电压Vo（t）的传递函数为：二. Boost变换器开环分析2.1 PSIM仿真电压仿真波形如下图电压稳定时间大约1.5毫秒，稳定在220V左右电压稳定后的纹波如下图电压稳定后的纹波大约为2.2V电流仿真波形如下图电流稳定时间大约2毫秒，稳定在22A左右电流稳定后的纹波如下图2.2 Matlab仿真频域特性设定参考电压为5V，则，系统的开环传递函数为,其中，由上图可得，Gvd(s)的低频增益为-60dB，截止频率fc=196KHz，相位裕度--84.4，相位裕度过小，高频段是-20dB/dec。
系统不稳定，需要加控制电路调整。
pid和fuzzy在boost中的应用与MATLAB仿真
利用PID控制器和FUZZY控制器控制BOOST电路在MATLAB中的仿真一、仿真目的：1、学习使用MATLAB，并在MATLAB中建立电力电子仿真电路模型2、仿真BOOST的PID控制，调整参数，更深入理解PID控制3、仿真BOOST的FUZZY控制，并对FUZZY的工作原理和方式更好理解二、仿真指标：1、输入电压V in=5V±10%；2、输出电压V o=12V；3、纹波水平V ripple<70mV;4、输出功率Po=30W；5、效率η≥85%；6、超调σ<10%Vo；7、由半载切满载（或由满载切半载）的电压调整率小于10%；8、由空载切满载（或由满载切空载）的电压调整率小于15%；9、MOSFET的开关频率f s=100kHz.三、仿真步骤及结果：（一）PID控制BOOST的仿真1、BOOST主电路参数计算（1）BOOST主电路拓扑图1 BOOST 电路拓扑（2）电感的计算2(1)(1)2o L o oc V D D i Lf V D D I Lf-∆=-=则只要I oc ≤I o 则输出电流处于连续状态，则可得电感：23(1)120.1137 2.7330221001012o oc V D D L uH I f -⨯≥==⨯⨯⨯（3）输出滤波电容C 的计算370223.27010o o I DQ V mV C fCI DC uFf -∆∆==<>=⨯2、BOOST 闭环PID 的MATLAB 仿真（1）在Simulink 中搭建好BUCK 电路的仿真模型，使用开关器件是MOSFET ，其开关频率用100kHz ，电感电容分别由上述公式计算得到，电路临界电感为 2.3uH ，临界电容为223.2uF ，如图2所示。
图2 BOOST闭环PID模型（2）BOOST电路闭环PID参数的设计过程I、BOOST电路的PID闭环系统框图如图3所示。
图3 BOOST电路的PID闭环系统框图其中：G c(s)：补偿器的传递函数；G m(s) ：三角波的传递函数；G vd(s) ：BOOST主电路由MOSFET的输入到输出的传递函数；H(s) ：反馈回路的传递函数；G vs (s) ：BOOST 主电路由输入V in 到输出V o 的传递函数；Z o ：负载阻抗 II 、各传递函数的表达式（1） 在MA TLAB 仿真中，直接把输出电压作为输出电压，所以反馈回路的传递函数为：12()112ref oV VH s V V=== （2） G m (s)：在MA TLAB 仿真模型中，选用的三角波幅值为1V ，频率为100kHz ，则：1()1m mG s V == （3） G vd (s)：由《精通开关电源》书中的介绍，在不考虑电路中电感电阻，和电容的内阻的情况下，BOOST 主电路由占空比输入到输出电压的传递函数可以表达为：221(1)()1(1)(1/)invd L s V LC RG s D s s RC LC-=⨯-++ 其中：2(1)LL D =-； R ：负载电阻阻值； C ：是输出滤波电容的容值；o inoV V D V -=； 将L=6uH,C=1mF,R=4.8,D=0.583带入G vd (s)公式中：5 5322363104281 1.72510(1)5 1.72510110 4.8()11(10.583)4.81103101101.66710 5.99110208.333 3.3310vdsG ss sss s------⨯-⨯⨯⨯=⨯-++⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=++⨯（4）设计PID补偿器的传递函数由上面得出的G vd(s)，在MATLAB中绘出开环Bode图如下图所示：图4 开环G vd的Bode图由Bode图可以得出如下参数：[1]在相位180°时的幅值h0=-29.1dB;[2]令校正后的截止频率f c=(1/5)fs=20kHz，其幅值为M r=-9.511dB；[3]截止频率时的相位15.3ϕ=-o设PID补偿器的传递函数为()(1)ic p dKG s K K ss=++则其频率响应为()(1)ip dKGc j K K jjωωω=++20lg ()20lg(arctan()ic d A K K K ωϕωω==-假设校正后的频率fc=1/5fs=20kHz在fc 处微分环节补偿M r 的裕度，即有等式：20lg()9.511p d K K Mr dB =-= （1）在180°处补偿器提供的h c 满足如下不等式：020lg(10c c h K h h dB=+≥且在180180tan180id K K ωω=-o将上式进行化简可得等式：20lg (29.1)10p K dB dB +-≥ （2）补偿器要补偿的相角为4515.360.3c ϕ=+=o o o5tan 60.32 1.25610/id c cc c K K f rad sωωωπ=-==⨯o 其中 （3）综上（1）、（2）和（3）式可解出K p 、K i 和K d 三个值：2890.1575.227103.31510p i dK K K -=⎧⎪=⨯⎨⎪=⨯⎩ 最后可求得校正器的传递函数为：285.2271090.157(1 3.31510)c G s s-⨯=++⨯III 、PID 闭环仿真1、MA TLAB 建立BOOST 的PID 闭环模型图如图5所示：图5 BOOST 的PID 闭环模型（1） 将上面算出的PID 参数带入模型中PID 控制器可得出如下输出波形：图6 满载R=4.8时的电压波形由波形可以看出几乎无超调，且纹波也很小，满载输出电压 4.811.98R V V ==纹波的细节图如下：图7 满载R=4.8时的电压纹波由图可以观察到其纹波大致在70mV左右，满足指标要求。
电力电子课程实践——基于matelab仿真平台的Boost升压电路验证探究
物理与电气工程学院《电力电子技术》课程实践基于matelab仿真平台的Boost升压电路验证探究指导老师：陈永超姓名：韩衍翀班级：电气一班学号：2基于matelab仿真平台的Boost电路验证探究引言斩波器的工作方式有三种：一是脉宽调制方式，保持周期T不变，改变开关导通时间on T。
二是频率调制方式，保持on T不变，改变周期T。
三是混合型，on T和T都可调，使占空比改变。
直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的直流直流变换器 ,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用。
直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中，使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。
全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。
一、方案介绍主电路的功能是对输入的200V的直流电压进行升压。
它主要由全控型器件IGBT及电感、电容器件组成。
控制电路部分则是对全控型器件IGBT的通断进行控制，来获得不同的占空比，实现不同占空比下电压的抬升。
二、Boost电路工作原理假设L值、C值很大。
当V导通时（图1中s拨向a），E向L充电，充电电流恒为I1，同时C的电压向负载供电，因C值很大，输出电压为恒值,记为o U。
设V通的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为EI1ton。
当V断开时（图1s拨向b），E和L共同向C充电并向负载R 供电。
设V 断的时间为toff ，则此期间电感L 释放能量为：off 1o t E)I -(U 稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等，则有： 经过化简，可以得到输出电压的值： 因为周期T 大于toff ，则输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。
也称之为boost 变换器。
三、仿真步骤1．启动MATLAB ，进入SIMULINK 后新建一个仿真模型的新文件。
在这里可以任意添加电路元器件模块。
《MATLAB工程应用》---升降压(Buck-Boost)变换器仿真
《MATLAB工程应用》升降压（Buck-Boost）变换器仿真一、选题背景Buck-Boost变换器在目前的各类计算机等各类智能电子设备中广泛应用，其优点在于效率高，可以输出大电流，且静态电流小。
其高效节能的优点也带来了很大的收益，随着科技在进步，变换器技术也在进步。
二、原理分析BOOST电路中，主电路由开关管、二极管VD、储能滤波电感L 、输出滤波电容C等组成。
它是DC-DC变换器中最常用的电路’因为输出电压大于输入电压的非隔离型变压电路，所以又叫作升压型变换器。
其可看作是Buck变换器与Boost变换器串联而成。
Buck-Boost 型开关电源以其电路结构简洁，输入电压范围宽，可升降压，输入输出电压极性相反，被广泛应用于中小功率DC/DC变换场合。
电感影响输出纹波大小，电压的调整率。
电容起到滤波的作用，可根据输出脉动电压峰峰值来确定。
三、过程论述Simulink Library Browser先找出R、L、C并将R设为10Ω，L 设为133e-6H,C设为1.67e-3F。
其次Simulink Library Browser 中找到示波器scope，并设置为6个通道。
接着设置DC直流电源，设置电压为20V。
在Power electronics中找到Mosfet以及Diode 参数不动。
找到Pulse Generator及Multimeter将其与示波器连接。
最后找出powergui放入连线图，连线如图一。
四、结果分析仿真时间为0.1s，连线图如图一所示，波形图如图二所示。
图1 设计连线图图二波形图图四 C赋值图三 L赋值图五 R赋值五、课程设计总结通过这次课程设计，我学会了如何利用matlab实现各种实验仿真，熟练学会了升压降压变换器的原理，对我的专业知识有了很大提升。
在设计中，对RLC的值计算算是卡的比较久的但还是解决了。
参考文献［1］周建兴.MATLAB从入门到精通.北京：人民邮电出版社，2008［2］龚纯，王正林.MA TLAB最优化计算.北京：电子工业出版社, 2009.。
基于MATLAB buck-boost电路仿真
基于Matlab/Simulink Buck-Boost 电路仿真1. Buck-Boost 电路原理Buck-Boost 电路可以输出电压Vo 高于或低于输入电压Vin 的直流斩波电路（图1）。
电感Lf 位于电路中间，输出电压Vo 与输入电压Vin 极性相反，二极管与Buck 和Boost 电路不同，反向串接。
图1 Buck-Boost 电路当开关Q 在0时导通，电路等效于图2。
电源电压Vin 加在电感Lf 两端，电感电流呈线性增长，二极管D 反向截止，负载电流由电容提供。
t0时电流达到最大值，这时关断Q ，电路等效于图3，电感Lf 接入负载端，在0~t0储能转化为负载供电功率，并给电容Cf 充电，电感电流开始下降，下降到t1时达到最小值，这时再开通开关Q ，到达下个开关周期。
图 2开关Q 导通图 3 开关Q 关断如此往复，即可实现电感能量向电容的传递，并实现电压变换。
开通时间t0与周期t1的比值为占空比D 。
由能量守恒可得：)1(D V D V O in -=，输出电压)1(D DV V in o -=，可知调节D 的值可以改变输出电压Vo 的值。
2. 模型构建过程根据Buck-Boost 电路原理，在MATLAB （Simulink ）中建立仿真模型（如图4），输入端直接接入直流恒压源（DC Voltage Source ），开关器件Q 选择IGBT （参数默认）,由脉冲触发器（Pulse Generator ）控制，理想电感、电容和电阻各一个，电力二极管一个（Diode 参数默认），以及用于观察波形的示波器（scope ）和信号接口（Voltage Measurement 和Current Measurement ）。
Powergui 模块，特别注意其Simulation type 的设置；添加4个display 对输出电压、电流、电感电压和电流的平均值进行测量，方便电路的分析检验。
别忘输入端负极接地。
完整word版,BOOST电路设计及matlab仿真
Boost升压电路及MATLAB仿真1. 输入电压（VIN）:12V2. 输出电压（VO）：18V3. 输出电流（IN）:5A4. 电压纹波：0.1V5. 开关频率设置为50KHz 需设计一个闭环控制电路，输入电压在10—14V或负载电流在2—5A 范围变化时，稳态输出能够保持在18V 。
根据设计要求很显然是要设计一个升压电路即Boost电路。
Boost 电路又称为升压型电路,是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。
其工作过程包括电路启动时的瞬态工作过程和电路稳定后的稳态工作过程。
、主电路设计图 1 主电路2.1 Boost 电路的工作原理Boost升压电路电感的作用：是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件，当MOS开关管闭合后，电感将电能转换为磁场能储存起来，当MOS 断开后电感将储存的磁场能转换为电场能，且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载，由于这个电压是输入电源电压和电感的磁场能转换为电能的叠加后形成的，所以输出电压高于输入电压，既升压过程的完成。
Boost 升压电路的肖特基二极管主要起隔离作用，即在MOS 开关管闭合时，肖特基二极管的正极电压比负极的电压低，此时二极管反向截止，使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电；因在MOS 管断开时，两种叠加后的能量通过二极向负载供电，此时二极管正向导通，要求其正向压降越小越好，尽量使更多的能量供给到负载端。
闭合开关会引起通过电感的电流增加。
打开开关会促使电流通过二极管流向输出电容因储存来自电感的电流，多个开关周期以后输出电容的电压升高，结果输出电压高于输入电压。
设计要求接下来分两部分对 Boost 电路作具体介绍即充电过程和放电过程。
充电过程在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线 代替。
这时，输入电压流过电感。
二极管防止电容对地放电。
由于输入是直流电，所以电感 上的电流以一定的比率线性增加， 这个比率跟电感大小有关。
Boost电路设计与仿真
2012下学期电力电子电路设计与仿真Boost电路设计与仿真一、设计要求：设计Boost电路，使其输入电压为40V。
输出电压为150V±3V，输出功率150w，选取输出电阻150Ω。
二、设计目的：1、通过对Boost 电路的设计，掌握Boost电路的工作原理，综运用所学知识，进行Boost电路和系统设计的能力。
2、根据给定指标，设计BOOST电路参数。
3、利用MATLAB仿真软件，做出MATLAB模型图及其MATLAB示波器的波形。
三、设计方案和电路图：（1）BOOST电路图：图（1）Boost电路原理图Boost基本工作原理:假设电路中电感L 值很大，电容C 值也很大。
当开关管处于通态时，电源E 向电感L 充电，充电电流基本恒定为i L ,同时C 上的电压向负载R 供电，因为C 也很大，基本保持输出电压为恒值U 0.设开关管通态时间为t on ,此阶段L 积蓄能量为 E i L t on 。
当开关管处于断态时E 和L 共同向C 充电，并向负载R 提供能量。
设开关管处于断态时间为t off ,则这期间电感L 释放能量为（U 0-E ）i L t off .一周期T 中，电感L 积蓄的能量和释放的能量相等，即 E i L t on =（U 0-E ）i L t off 化简得： U 0=T/ t off E（2）参数计算 （a ）占空比计算U 0=T/ t off E……………………………………………………………………………○1 U 0=150U ，E=60U ………………………………………………………………………○2 由○1，○2有D=60% （b ）电感参数计算电感的选取应满足公式L=)221(D D ITU S-……………………………………○3 其中L 为电感值，U 0为输出电压，I 0为输出电流，由输出功率150w ，输出电压150v ，可得输出电流A I 10=，T S 为开关管工作周期，开关频率越高，电感器的值就可以越小，体积就可以越小，但开关频率高了会加重开关管的负担，这理选开关频率为100kHzV V Di (min)0(max)min1-==0.58=TS105-L=7758.01(58.0*1*2*150)1025=--μH实际电路中L=1.5*L=116μH 这里选取150μH（c ）电容参数计算电容的选取应满足公式VI T D os C ∆=0max…………………………………………○4 式中V 0∆为纹波电压62.01556011maxminmax=-=-=VV Do iC=11**62.0105-=6μF电容取得大滤波效果越好，这里取C=10μf（d ）开关管的选择输入端电流Ii有公式IV I V ii**=所以输入电流为2.5A ，开关管导通和关断时的尖峰电流应大于此值，开关管导通时的允许电流应为此值的两倍，即≥Ip5A ，开关管的耐压值应为输出电压和二级管电压之和即150.7v ，开关管关断时漏源极电压为此值的两倍即300v 。
(完整word版)BOOST电路设计及matlab仿真
Boost升压电路及MATLAB仿真一、设计要求1.输入电压（VIN）:12V2。
输出电压(VO）:18V3.输出电流（IN）:5A4。
电压纹波：0。
1V5.开关频率设置为50KHz需设计一个闭环控制电路，输入电压在10—14V或负载电流在2—5A范围变化时，稳态输出能够保持在18V .根据设计要求很显然是要设计一个升压电路即Boost电路。
Boost电路又称为升压型电路,是一种开关直流升压电路,它可以是输出电压比输入电压高.其工作过程包括电路启动时的瞬态工作过程和电路稳定后的稳态工作过程。
二、主电路设计图1主电路2.1 Boost电路的工作原理Boost升压电路电感的作用：是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件，当MOS开关管闭合后,电感将电能转换为磁场能储存起来，当MOS断开后电感将储存的磁场能转换为电场能，且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载，由于这个电压是输入电源电压和电感的磁场能转换为电能的叠加后形成的,所以输出电压高于输入电压，既升压过程的完成。
Boost升压电路的肖特基二极管主要起隔离作用，即在MOS开关管闭合时，肖特基二极管的正极电压比负极的电压低,此时二极管反向截止,使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电;因在MOS管断开时，两种叠加后的能量通过二极向负载供电，此时二极管正向导通，要求其正向压降越小越好,尽量使更多的能量供给到负载端。
闭合开关会引起通过电感的电流增加.打开开关会促使电流通过二极管流向输出电容因储存来自电感的电流，多个开关周期以后输出电容的电压升高，结果输出电压高于输入电压。
接下来分两部分对Boost电路作具体介绍即充电过程和放电过程。
充电过程在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。
这时，输入电压流过电感。
二极管防止电容对地放电。
由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。