降壓式直流變換器的仿真控制系統(tǒng)仿真報告

成績控制系統(tǒng)仿真與設(shè)計綜合實驗報告實驗題目：降壓式直流變換器的仿真實驗性質(zhì)：綜合性實驗時間：2020年12月13日班級：自動化姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：陳曉云大連民族大學(xué)機電工程學(xué)院實驗?zāi)康募耙?1)練習(xí)MATLAB的SIMULINK和SimPowerSystem模塊庫的使用，熟悉兩個模塊庫中模塊的內(nèi)容和模塊的用途。(2)掌握系統(tǒng)的建模方法；(3)用MATLAB的SIMULINK對降壓式直流變換器進行仿真分析。電路原理E為輸入電源，VT為絕緣柵雙極晶體管IGBT；L為儲能電感；VD為續(xù)流二極管；M為負載；脈沖發(fā)生器輸出為IGBT的控制脈沖圖2.1電路原理圖建立仿真模型(1)建立一個新的模型窗口，命名為IGBTBuck；⑵打開電力電子模塊組，分別復(fù)制IGBT模塊、二極管VD模塊到IGBTBuck模型窗口中。按要求設(shè)置IGBT參數(shù)；(3)打開電源模塊組，分別復(fù)制電壓源模塊Ua3」IGBTBuck模型窗口中，打開參數(shù)設(shè)置對話框，設(shè)置電壓為100V；如圖3.1所示;圖3.1直流電壓模塊參數(shù)設(shè)置圖

(4)打開元件模塊組，各復(fù)制一個并聯(lián)RC元件模塊到IGBTBuck模型窗口中作為負載,打開參數(shù)設(shè)置對話框，設(shè)置參數(shù)：R=50Q,C=3e-6F；再復(fù)制一個L元件模塊到IGBTBuck模型窗口中，串接在IGBT模塊和負載RC之間，參數(shù)設(shè)置為148e-5H；如圖3.2、圖3.3所示；HBlockParameders:ParallelR.LCBranclilFaraLLelRLCEianoh〔皿玄曲(Link)Iziplezsenb.parallelbzanDhc-fRLCelezsentE.Usethe-BTanclitypeJparszaeteTtoadd-dttemaveelezoentEEr□口the■bxaiish.ParazaeteTEBranshtype:EC 〒tanDS-RfOhzasJ:VstanDS-RfOhzasJ:VsbelltezaentsNoneOK Cancel Help Apply圖3.2并聯(lián)RC模塊參數(shù)設(shè)置圖T)BlockParameters:O.^mPaiallelKLGBlanch{m酊時(HilIe}Isrplezien七eaparallelbzaiLDhofELCelezieiit&?Use-theJErajiLlitype-8uaxazieteTaddc-ire-move-elezie-ntsfirethe-branch.F'arszse-tersBranch,type-:L ▼Inductsn&s-L(H):14Be-5]3已tthe-initialinduetnrcuth已ntKeasLiTfizie-ntEXdhs- ▼圖3.3電感模塊參數(shù)設(shè)置圖(5)打開測量模塊組，添加兩個電流測量裝置以測量電源電流和電感電流；添加一個電壓測量裝置以測量負載電壓；(6)通過適當(dāng)連接，可以得到系統(tǒng)仿真電路如下圖3.5所示。(7)從輸入源模塊組中復(fù)制一個脈沖發(fā)生器模塊到仿真模型窗口中命名為Pulse，并將其輸出連接到IGBT的門極上。広S-ourceBlockParameters:Pul&ePu1(5)打開測量模塊組，添加兩個電流測量裝置以測量電源電流和電感電流；添加一個電壓測量裝置以測量負載電壓；(6)通過適當(dāng)連接，可以得到系統(tǒng)仿真電路如下圖3.5所示。(7)從輸入源模塊組中復(fù)制一個脈沖發(fā)生器模塊到仿真模型窗口中命名為Pulse，并將其輸出連接到IGBT的門極上。広S-ourceBlockParameters:Pul&ePu1ee-Geneara~tc-xOutc-utjj-ulses:￡f住》==e-1ee-=ertd.PhaseDeiay}￡5PllIee-±e-ctiAscpli七li占ePuleetyjse日總七eTzoineEtttec■□-zziij-u.tati-onal七eehrtzq_ij.e-heed.Tirse-basedietecszrcDe=rLd.eeLfk>xsc-l^e-Tj"wlhi1e5aznple-hase-cLiewt亡:□sulvexwhwittiinau&irLE：avariatole瓦七皂口eqIIvs-t.use-兩5.七11 3.vaz-5.s.t>Ue-xecc-zmsnd^dfoxllee-t亡p-s-itio-Ro-fetepwittLaa.PaxaznetersOKCane&1圖3.4脈沖模塊參數(shù)設(shè)置圖圖3.5系統(tǒng)仿真模型電路圖設(shè)置仿真參數(shù)打開仿真參數(shù)窗口，選擇ode23td算法，將相對誤差設(shè)置為le-3，仿真開始時間為0.0194s，停止時間設(shè)置為20.8e-3s，仿真結(jié)果如下圖4.1所示。其中Ic為IGBT電流（A）、IL為電感電流（A）、Id為二極管電流（A）、U為負載電壓（V）。圖4.1仿真參數(shù)時間設(shè)置圖仿真結(jié)果分析從圖5.1負載電壓波形圖可見：原來直流電壓為100V，經(jīng)過Buck變換器直流變換后,電壓降低到約50V，實現(xiàn)了降壓變換。波形為有少許波紋的直流電壓。圖5.1BuckDC-DC變換器中IGBT電流、電感電流、二極管和負載電壓波形實驗心得體會(1)在Simulink中找不到單個的電感L和并聯(lián)RC電路。解決方法：在通過查閱《MATLAB應(yīng)用技術(shù)》在這本書后，發(fā)現(xiàn)可以將串聯(lián)的RLC電路原件改成單個的R原件、單個的L原件和單個的C原件。而并聯(lián)的RLC電路也可改成任何的兩個要原件的并聯(lián)電路。將串聯(lián)的RLC電路原件改成單個L原件的方法為修改其參數(shù)，設(shè)定R=OQ,C=inf。將并聯(lián)RLC電路原件改成并聯(lián)RC電路也是設(shè)定參數(shù)，設(shè)定L=inf。(2)仿真不出相應(yīng)波形實驗期間脈沖參數(shù)設(shè)置出錯，導(dǎo)致波形無法如圖所示的輸出。確定參數(shù)，找出錯誤之后便可以正常輸出