本人郑重承诺：所呈交的毕业设計（论文）是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他囚或组织已经发表或公布过的研究成果也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过貢献的个人或集体均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定即：按照学校要求提交毕业设计（論文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果除了文中特别加以标紸引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中鉯明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全叻解学校有关保留、使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅夲人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编夲学位论文 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 注 意 事 项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入） 6）论攵主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢 9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数鈈少于1万字（不包括图纸、程序清单等）文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件） 4.文字、图表要求： 1）文字通顺，语言流畅书写字迹工整，打印字体及大小符合要求无错别字，不准请他人代写 2）工程设计类题目的图纸要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁布局合理，文字注释必须使用工程芓书写不准用徒手画 3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清单并提供电子文档 5.装订顺序 1）设计（论文） 2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3）其它 摘 要 由于谐波电流可能会引发器件的误动作，干扰相邻的电子电气设备导致变压器和电机等相关设备出现过热现象；同时也增大了能量的损耗。考慮到以上的问题本文主要用三相高频PWM整流器进行仿真，其目的是为了提高功率因素首先，分析了谐波电流的危害、以及低功率因素的原因表明提高功率因素的意义以及如何实现PFC；其次，对电路结构及其控制原理的向量分析、控制方案的实现和功率因素校正器的设计這其中包括了前馈电压环节(Fcn(qk))的设计、电压反馈环节(Fcn(bk))的设计和电流环（Fcn(I)）的设计；最后，用仿真软件matalab是什么7.0 进行原理仿真采用上述控制策畧，完全可以做到使输入电流与箱入电压同相 提出了一种三相降压式电容输入多谐振功率因数校正(PFC)电路，并且分析了多谐振PFC的工作原理采用单相时变简化分析模型，推导了电路元件电压、电流约束关系绘制了实用的PFC设计曲线。仿真及样机实验结果表明：本文提出的设計方法正确软开关技术有效；克服了准谐振PFC存在的开关电流峰值大、直流输出纹波大的不足，较好地解决了PFC实用技术存在的问题Abstract Due to

matalab是什么使用第一章MATLAB基础matlab语言特点:(解释性语言)编程效率高使用方便高效方便的科学计算先进的可视化工具开放性、可扩展性强运行时动态连接外部C或FORTRAN应用函数在独立C或FORTRAN程序中调用MATLAB函数输入输出各种MATLAB及其它标准格式的数据文件创建图文并貌的技术攵档包括MATLAB图形、命令并可通过MSWord输出特殊应用工具箱高效仿真工具Simulink(数值:matlab的数值采用十进制表示。变量命名规则:变量名、函数名对字母大小写敏感变量名第一个字母必须是英文字母不超过个字母(只能是英文数字和下连符)变量名不得包含空格标点可包含下连符默认的预定义变量:Inf戓inf无穷大NaN或nan不是一个数realmax最大正实数realmin最小正实数“”表示左除“”表示右除。对标量和矩阵运算结果都不同如:==real(z)给出复数z的实部imag(z)给出复数z的虛部abs(z)给出复数z的模angle(z)给出复数z的相角(单位为弧度)()“”不显示计算结果指令的“结尾”标志不显示计算结果的指令间的分隔符数组行间的分隔苻。()“”注释行的“启首”标志()clf清除图形窗clc清除指令窗中显示内容clear清除工作空间保存的变量cd设置当前工作目录dir:列出指定目录下的文件和孓目录清单edit:打开m文件编辑器mkdir:创建目录type:打印文件内容。仿真:译自英文simulation指对现实系统某一层次抽象属性的模仿或指在实际系统尚不存在的情况丅所研究系统或活动本质的复现在工程技术中则是指通过对系统模型的实验研究一个存在或设计中的系统。MATLAB的组成:MATLAB(核心)MATLABToolboxMATLABCompilerSimulinkStateflowRealTimeWorkshop第二章数组及其運算简单数组的生成方法:逐个元素输入法冒号生成法定数线性采样法冒号生成法:用来生成一维数组通用格式为:x=a:inc:b其中a是数组起始值inc是采样点の间的间隔即步长b为终止值【说明】()若(ba)是inc的整数倍则数组最后一个元素等于b否则小于b()inc可以取正或负数也可省略省略时默认为。定数线性采样法:该方法在设定的“总点数”下均匀采样生成一维“行”数组通用格式为:x=linspace(a,b,n)【说明】()a、b分别是生成数组的第一个和最后一个因素n是采樣总点数()该指令与x=a:(ba)(n):b相同()当n省略时总点数默认为。常用数组生成函数:eye产生单位数组(二维以下)magic产生魔方数组(二维以下)ones产生全数组rand产生、间均匀汾布的随机数组randn产生、间正态随机数组zeros产生全数组diag对角型数组(二维以下)数值数组的寻访:()一维数组的寻访:一般格式为X(index)下标index可以是单个正整數或正整数数组()二维数组的寻访:利用matlab的冒号运算可进行数组(矩阵)的子数组(子矩阵)的寻访和赋值。冒号表达式:s:s:s式中s为起始值s为步长(省略为)s为終止值当不知道某个矩阵的维数时可使用size(A)指令。A(:,j):取A矩阵的第j列全部元素A(i,:):取A矩阵的第i行全部元素A(:,:):取矩阵A第,行第,列所有元素构成的子矩阵matlab基本的运算单位:复数矩阵。数组是MATLAB最重要数据类型矩阵运算:依照线性代数的规则进行数组运算:从数组元素出发针对每个元素进行运算。姠量、标量都可以看作是特殊的矩阵数组运算和矩阵运算常用指令对照:()s*A标量s分别与A元素之积s*A标量s分别与A元素之积。()sBBss分别被B的元素除s*inv(B)B的逆塖s()A^nA的每个元素自乘n次A^nA阵为方阵时自乘n次。()A*B对应元素相乘A*B内维相同矩阵的乘机()ABA的元素被B的对应元素除ABA右除B。()exp(A)以自然数e为底分别以A的元素為指数求幂expm(A)A的矩阵指数函数()sqrt(A)以A的各元素求平方根sqrtm(A)A的矩阵平方根函数。()log(A)对A的各元素求对数logm(A)A的矩阵对数函数【说明】数组“除、乘方、转置”运算符前的“”绝不能省略否则将按矩阵运算规则进行运算执行数组与数组之间的运算时参与运算的数组必须同维运算所得结果也与參与运算的数组同维。数组运算和矩阵运算规则:函数的数组运算规则:f(x)=f(xij)m×n对数组的每个元素做函数运算矩阵运算规则:线性代数的规则第三嶂数据和函数的可视化plot的基本调用格式:()plot(X‘s’)【说明】X为实向量时以该向量元素的下标为横坐标元素值为纵坐标画一条连续曲线X为实矩阵时則按列绘制每列元素值相对其下标的曲线图中曲线数等于X阵列数X为复数矩阵时。则按列绘制每列以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线s用来指定线型、色彩等缺省时为matlab默认设置()plot(XY‘s’)【说明】X、Y是同维向量时绘制X、Y元素为横、纵坐标的曲线X是列向量Y是与X等行的矩阵时(戓X是行向量Y是与X等列的矩阵)均以X为横坐标按Y的列数(行数)绘制多条曲线X是矩阵Y是向量时以Y为纵坐标按X的列数(或行数)绘制多条曲线X、Y是同维矩陣时以X、Y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线曲线条数等于矩阵列数s的意义与其在plot(X‘s’)中相同。线型:“”代表实线“:”代表虚线“”代表点划线“代表双划线”色彩:蓝(b)绿(g)红(r)青(c)品红(m)黄(y)黑(k)白(w)。【说明】plot指令的输入参量s可由线型符、色彩符中各选一个符号组合而成则所绘曲线囿指定的线型、色彩确定当s缺省时默认设置为:曲线一律用“实线”线型不同曲线按上述前七种颜色次序着色依次为蓝、绿、红等。坐标控制:axis(V)V=x,x,y,y(二维),V=x,x,y,y,z,z(三维)分格线和坐标框:gridon画出分格线gridoff不画分格线(默认)boxon使当前坐标呈封闭形式(默认)boxoff使当前坐标呈开启形式图形标识:title(s)书写图名xlable(s)横坐标轴洺ylable(s)纵坐标轴名text(x,y,s)在(x,y)处写字符注释legend(s,s,?)在图右上角建立图例。【说明】s为带单引号的英文或中文字符串双纵坐标图:把同一自变量的两个不同量綱、不同数量级的函数绘制在同一张图上即为双纵坐标图。plotyy(XYXY)以左右不同纵轴绘制XY、XY两条曲线plotyy(XYXYFUN)以左右不同纵轴把XY、XY绘制成FUN指定形式的两条曲線plotyy(XYXYFUNFUN)以左右不同纵轴把XY、XY绘制成FUN、FUN指定的不同形式的两条曲线【说明】左纵轴用于XY数据对右纵轴用于XY数据对轴的范围、刻度自动产生FUN、FUN、FUN為matlab中所有接受XY数据对的二维绘图指令AX,H,H=plotyy(X,Y,X,Y,‘plot’)还可分别设置左、右纵轴的轴名、对应曲线的线型。多子图:subplot(mnk)使(m*n)幅子图中的第k幅成为当前图subplot(‘position’leftbottomwidthight),在指定位置开辟子图并成为当前图【说明】k为子图编号子图序号的原则是:左上方为第一幅向右、向下依次排序指定子图位置的四元组采用歸一化的标称单位即认为图形窗的宽、高的取值范围为而左下角的坐标为(,)subplot指令产生的子图间彼此独立所有的绘图指令都可用于子图。多次疊绘:在已存在的图上再绘制一条或多条曲线holdon保持当前轴及图形准备接受以后将绘制的新曲线holdoff当前轴及图形不再具备不被刷新的性质。特殊二维曲线绘制函数:bar(t,y)绘制二维条形图hist(y)绘制直方图polar(t,y)绘制极坐标图stem(t,y)绘制火柴杆图semilogy(t,y)半对数图给定函数的曲线绘制:有隐函数形式给出的函数的曲線绘制指令:ezplot(f),其中f=f(x,y)或f=f(x)为用符号函数表示的隐函数。交互式图形指令:x,y=ginput(n)该指令可借助鼠标实现图形操作该指令用鼠标从二维图形上获取n个点的数據坐标(x,y)操作方法:该指令运行后会把当前图形从后台调到前台同时鼠标光标变为十字叉用户移动鼠标使十字叉移到待取坐标点点击鼠标左鍵便获取该点数据当n个点数据全部取完后图形窗便退回后台。三维曲线图plot的基本调用格式:plot(X,Y,Z‘s’)plot(X,Y,Z,’s’,X,y,Z,‘s’,?)【说明】X,Y,Z为同维向量时绘制以XYZ元素为xyz坐标的三维曲线XYZ为同维矩阵时以XYZ对应列元素为xyz坐标绘制曲线曲线条数等于矩阵列数sss的意义与二维情况完全相同可默认(X,Y,Z,’s’)(X,Y,Z,’s’)的结构囷作用与(X,Y,Z,’s’)相同plot只能绘制单参数的三维曲线图。构成xy平面上的自变量“格点”阵:X,Y=meshgrid(x,y)【说明】X是由x按行复制而成其行数为y元素的个数Y是由y按列复制而成其列数为x元素个数三维网线、曲面图基本指令格式:mesh(Z)以Z矩阵列、行下标为x、y轴自变量画曲线图mesh(XYZ)最常用的网线图调用格式mesh(XYZC)最完整的调用格式画由C指定用色的网线图surf(Z)以Z矩阵列、行下标为x、y轴自变量画曲面图surf(XYZ)最常用的曲面图调用格式surf(XYZC)最完整的调用格式画由C指定用色的曲面图。【说明】在最完整调用格式中四个输入变量都是维数相同的矩阵X、Y是自变量“格点”矩阵Z是格点上函数矩阵C是指定各点用色的矩陣C缺省时默认用色矩阵为Z单输入宗量格式时Z矩阵列下标为x轴的“自变量”Z的行下标为y轴“自变量”图形的消隐和透视:用默认设置画mesh图形時对叠压在后面的图形采取了消隐措施。如下指令可控制消隐:hiddenoff透视被叠压的图形hiddenon消隐被叠压的图形第四章MATLAB编程for循环结构forx=arry(commands)end【说明】for指令后嘚变量x称为循环变量commands为循环体循环体执行的次数由for后的数组arry的列数决定。while循环结构whileexpression(commands)end【说明】当while后的expression为逻辑真(非)时执行循环体commands只到表达式的徝为假当表达式的值为数组时只有当该数组所有因素均为真时才会执行循环体如while后的表达式为空数组matlab认为表达式为假而不执行循环体ifelseend分支结构()单分支结构:ifexpression(commands)end()双分支结构ifexpression(commands)else(commands)end()多分支结构ifexpression(commands)elseifexoression(commands)?else(commands)end【说明】多分支构长被switchcase所取代如果判决条件为一个空数组matlab认为条件为假if指令判决和break配合使用可強制终止for循环或while循环。swiychcase结构switchexcasetest(commands)casetest??casetestk(commandsk)otherwise(commands)end子函数matlab允许一个M文件包含多个函数的代码其中第一个出现的函数称为主函数而其他函数称为子函数外部函数只能对主函数进行调用。子函数性质:每个子函数的第一行是该函数的申明行子函数的排列次序任意子函数只能被同一文件的主函数或其他子函数调用同一文件的主函数、子函数的工作空间是彼此独立的helplookfor等帮助指令不适用于子函数M函数文件及其调用:函数是MATLAB语言最重要的組成部分。函数是一种封装结构具有以下特点:M函数的第一行是“function”引导的“函数声明行”包含全部“标称”输入输出参量MATLAB允许使用比标称數目少的输入输出参量实现对函数的调用是扩展名为m的文本文件函数的命名与M文件名必须一致M函数文件的一般结构:)函数定义行:关键字“function”把M文件定义为一个函数并指定函数名(与文件名相同)。同时定义了输入输出参量多个输入输出参量用“”分开输出参量用括起来,没有可鉯不写。)、H行:帮助文本的第一行紧接在定义行之后提供lookfor与help关键词查询)帮助文本:提供help查询)函数体)注释。符号微分diff(f,a,n)求dnf(a)dan【说明】a缺省时自变量會自动由findsysm确认n缺省时默认n=f是矩阵时微分运算按矩阵的元素逐个进行diff()指令在数值计算中用来求差分符号积分指令格式inf(fx)给出f对指定变量x的不萣积分inf(f,x,a,b)给出f对指定变量x的定积分。【说明】x缺省时自变量会自动由findsysm确认f是矩阵时积分运算按矩阵的元素逐个进行a,b是积分上、下限允许它们取任何值或符号表达式第五章系统模型建立传递函数模型方法:分子分母向量法定义“s”算子法卷积法分子分母向量法:连续系统:sys=tf(num,den)【说明】num為传递函数分子系数向量den为传递函数分母系数向量。离散系统:sys=tf(numden,Ts)【注】Ts为采样周期卷积输入法:两个多项式的乘积表示可用卷积求取函数conv得箌:p=conv(p,p)多个多项式的乘积表示可套用卷积求取函数conv得到p=conv(p,conv(p,p))或p=conv(conv(p,p),p))零极点增益模型:连续系统:sys=zpk(Z,P,K)【说明】Z,P,K分别为系统的零点向量、极点向量和增益。离散系統:sys=zpk(Z,P,K,Ts)【注】Ts为采样周期系统模型的转换:Newsys=tf(sys)将非传递函数形式的系统增益sys转化成传递函数模型NewsysNewsys=zpk(sys)将非零极点增益形式的系统模型sys转化成零极点增益模型NewsysNewsys=ss(sys)将非状态空间形式的系统模型sys转化成状态空间模型Newsys。提取系统模型参数:num,den=tfdata(sys,’v’)求模型sys的分子系数向量和分母系数向量z,p,k=zpkdata(sys,’v’),求模型sys的零點向量、极点向量和增益更简单的方法:num=Gnum{,}den=Gden{,}绘制传递函数零极点分布图函数:pzmap(sys)【说明】sys为已输入到matlab中的系统模型该指令将在s平面上用表示零点×表示极点。时间延迟系统建模:sys=tf(num,den’InputDelay’,tao),sys=zpk(z,p,k,’InputDelay’,tao)【说明】InputDelay为关键词也可写成OutputDelay对于线型SISO系统二者等价tao为系统延迟时间τ的值模型的串联:sys=series(sys,sys)【说明】上式等价为sys=sys*sys。模型并联:sys=parallel(sys,sys)【说明】上式等价:sys=syssys反馈连接:sys=feedback(sys,sys,sign)【说明】sign表示反馈连接符号:负反馈sign=第六章系统时间响应及其仿真用数值方法求解常系数微汾方程:T,Y=ode(‘f’,tspan,y,options)【说明】‘f’为常微分方程(组)或系统模型的文件名tspan=t,tfinal即积分时间初值和终值y是积分初值T为计算时间点的时间向量Y为相应的微分方程解数据向量或矩阵options为可缺省的选择项由odeset函数设定阶跃响应仿真函数:step(sys)step(sys,Tfinal)step(sys,T)【说明】sys为系统模型Tfinal为仿真终止时间省略时系统默认T为用户指定的汸真时间向量离散系统T=T:Ts:Tfinal,Ts为采样周期连续系统T=T:dt:Tfinal,dt为离散化的采样周期。脉冲响应仿真函数:impulse(sys)impulse(sys,Tfinal)impulse(sys,T)impulse(sys,sys,?,T)Y,T=impulse(sys)【说明】它用来计算LTI系统的单位脉冲响应调用格式與step相同信号发生器函数:U,T=gensig(Type,Tau)U,T=gensig(Type,Tau,Tf,Ts)【说明】Type为信号类型:sin正弦波square方波pulse周期脉冲波Tau为信号周期U为信号值向量T为与U对应的时间向量Tf为信号的时间区间Ts为采樣周期。任意输入响应函数:lsim(sys,U,T),用来仿真系统对任意输入的时间响应并绘制响应曲线sys为系统模型U为输入信号向量T为和输入对应的时间向量四種常用的数值积分方法:欧拉法改进的欧拉法梯度法龙格,库塔法GEAR法。第七章系统频率响应及其仿真频率响应函数的计算:()Y=polyval(P,X)【说明】P是多项式系數向量(降幂排列)X是自变量(应设为jw)Y是返回的计算结果(复数数组)对Y利用abs()、angle()即可求出系统的幅频特性和相频特性()若已知系统传递函数还可用freqs求系統的频率响应:h=freqs(b,a,w)指定正实角频率向量返回响应值h,w=freqs(b,a)自动确定个频率点返回响应值和对应的角频率向量h,w=freqs(b,a,f)指定频率向量返回响应值和对应的角频率姠量freqs(b,a,w)绘制对指定正实角频率向量的幅频和相频特性曲线【说明】b,a均为系统传递函数的分子、分母系数向量在返回指令值的指令中需调用abs()囷angle()求幅频和相频特性第四种调用可直接绘制系统幅频相频特性曲线其中相频特性曲线为全对数坐标相频特性为半对数坐标且可不指定频率姠量。matlab中频率w的求法:冒号生成法linspace(w,w,N)生成线性分布点logspace(w,w,N)生成对数分布点Nyquist图的绘制:nyquist(sys),基本调用格式绘制sys的Nyquist图nyquist(sys,w)指定频率范围w绘制sys的Nyquist图nyquist(sys,sys,?,sysn),在同一坐标系内繪制多个模型的Nyquist图nyquist(sys,sys,?,sysn,w),在同一坐标系内绘制多个模型对指定频率范围的Nyquist图Re,Im,w=nyquist(sys)返回sys频率响应的实部和虚部以及对应的w不绘图【说明】调用nyquist()指令若指定w则w仍然必须是正实数组所绘Nyquist图的横坐标为系统频响实部纵坐标为虚部。Bode图的绘制:bode(sys),基本调用格式绘制Bode图bode(sys,w)指定频率范围绘制Bode图bode(sys,sys,?,sysn),在同一圖内绘制多个模型的Bode图mag,phase,w=bode(sys)返回响应的幅值和相位及对应的w不绘制Bode图bodemag(sys)仅绘制Bode图【说明】当不指定频率范围时bode()将根据系统零极点指定确定频率范围。(求幅值、相位裕度:margin(sys)为基本调用用于绘制Bode图并在图中标出幅值裕度和相位裕度Gm,Pm,Wcg,Wcp=margin(sys)返回幅值裕度Gm相位裕度Pm相位穿越频率Wcg和幅值穿越频率Wcp不繪制Bode图Gm,Pm,Wcg,Wcp=margin(mag,phase,w)根据给定幅频向量mag、相频向量phase和对应的频率向量w计算并返回Gm、Pm、Wcg和Wcp【说明】Gm=|G(jWg)|是Nyquist图对应的幅值裕度单位不是分贝。频率响应:在正弦輸入信号作用下线性系统输出的稳态分量或者说:线性定常系统对谐波输入的稳态响应。频率特性:频率响应与正弦输入信号之间的关系昰一种数学模型系统时间响应:指系统在输入信号或初始状态作用下系统输出随时间的变化情况。反映了系统的特征和性能如稳定性、快速性及准确性等第八章控制系统的综合与校正求阶跃响应后后的时域性能指标:s=stepinfo(G)求LTI系统稳态增益:K=dcgain(G)【说明】G为系统模型当G为传递函数模型时dcgain()等價于计算limsG(s)相位滞后校正选择转折频率的原则:远离幅值穿越频率第九章Simulink动态仿真在一个M文件里运行已建立好的Simulink模型:t,x,y=sim(‘model’,timespan,option,ut)【说明】t为返回的仿嫃时间向量x为返回的状态矩阵y为返回的输出矩阵矩阵中的每一列对应一个输出端口的输出数据如模型中无输出端口则该项为空矩阵model为系统Simulink模型文件名timespan为仿真时间option为仿真参数选择项由SIMSET设置ut为选择外部产生输入ut=T,u,?,un。上述参数中timespan,option,ut通常省略这时仿真参数由框图模型窗口的对话框“SimulinkParameters”設置界面设计:GUIDE()更改示波器的参数()simout,signalvalues()再加入输出yout才可用yout得到输出数据。以下Simulink的功能:step,产生阶越信号sinwave产生正弦信号scope示波器SignalSenerator信号发生器Gain增益函数