【正文】 0 1 1A2 0 1 0 1邏輯 AY1 1 0 0 1B1 0 0 1 1B2 0 1 0 1邏輯 BY2 0 1 1 0由表 據(jù)最小項(xiàng)表達(dá)式原則得，邏輯 A、邏輯 B 表達(dá)式： 式（）?????2)3,(1mM 式（）12本章主要對(duì)單周期控制單相全橋逆變器的基本原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，對(duì)單周期控制單相逆變器的雙極性和單極性模式的兩種控制方法進(jìn)行了參數(shù)分析，對(duì)單極性模式還進(jìn)行了邏輯分析判斷，在后面的章節(jié)中，會(huì)給出雙極性和單極性兩種控制方法在 MATLAB 里的仿真，對(duì)上述所得結(jié)論進(jìn)行分析驗(yàn)證。要想得到正確的線路研究結(jié)果，一般采用分析波形法或者對(duì)非線性進(jìn)行微分，使其得到線性化處理。所謂仿真，即在給定的虛擬平臺(tái)上，根據(jù)系統(tǒng)所給定數(shù)據(jù)庫(kù)，用數(shù)學(xué)模型替換物理系統(tǒng)的器件，構(gòu)成相應(yīng)電路。MATLAB 軟件即為上述仿真軟件中的一種。MATLAB中的電力電子器件主要是宏模型，反應(yīng)的是器件的外特性。 MATLAB/Simulink 仿真平臺(tái)所謂 MATLAB,即矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）。在 MATLAB 發(fā)展初期，主要是解決一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算問(wèn)題，后來(lái)慢慢擴(kuò)展到繪圖等功能。在 MATLAB 逐漸的發(fā)展完善過(guò)程中，拓展開(kāi)發(fā)了 Simulink 的仿真平臺(tái)和系統(tǒng)的仿真模型庫(kù)。這是一個(gè)高級(jí)的計(jì)算仿真平臺(tái)，在電力系統(tǒng)、電力電子、信號(hào)分析和自動(dòng)控制原理等方面都非常實(shí)用。Simulink 窗口界面是這十種模型庫(kù)公共平臺(tái)，可進(jìn)行電力、控制、通信等系統(tǒng)的建模和仿真。在這個(gè)仿真模型中，最少應(yīng)該有一個(gè)源模塊和一個(gè)輸出模塊；②參照給定的仿真電路或系統(tǒng)，計(jì)算出相應(yīng)模塊的參數(shù)。④在進(jìn)行完步驟①、②、③之后，點(diǎn)擊 Simulink→Simulation→Start 對(duì)電路或系統(tǒng)進(jìn)行仿真。若仿真存在多個(gè)變量，比如需改變模塊參數(shù)才能完成整個(gè)仿真時(shí)，點(diǎn)擊 Simulation→Pause 暫停仿真，然后對(duì)相應(yīng)參數(shù)再設(shè)置，再開(kāi)始仿真就可以了。仿真結(jié)果一般是以波形出現(xiàn)，當(dāng)然也存在其他形式，本論文主要以波形為主。 示波器的使用和數(shù)據(jù)保存在 節(jié)中提到，Simulink 最后仿真結(jié)果的表示形式主要是波形，在模型庫(kù)里最普遍的可以用來(lái)表示波形的儀器就是示波器。下面對(duì)示波器進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。如圖 坐標(biāo)框圖是電路或系統(tǒng)波形或曲線顯示區(qū)域，上方的工具按鈕可對(duì)示波器進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。圖 （a）即 General 頁(yè)，Number of axes——設(shè)定示波器 XY 坐標(biāo)數(shù)量（示波器輸入信號(hào)端口數(shù)），預(yù)置值為“1”，可觀測(cè)一路信號(hào)，以此類推；Time range——設(shè)定示波器時(shí)間軸最大值，一般選 auto；Tick labels——選擇標(biāo)簽貼放位置；Sampling——選中取樣方式，當(dāng) Decimation 取“2”時(shí)，為每 2 個(gè)數(shù)據(jù)取其一，為“4”時(shí)，則為 4取 1，設(shè)置數(shù)字越大，波形越粗糙，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間減小；Floating scope——浮動(dòng)示波器（無(wú)輸入接口，只能接受其他模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)）。Limit data points to last——數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，預(yù)置值為 5000，顯示 5000 個(gè)數(shù)據(jù)，多出的棄前保后，不選擇此項(xiàng)則可保留全部數(shù)據(jù)；Save data to workspace——將數(shù)據(jù)放入工作間，是仿真結(jié)果保存，可用MATLAB 繪圖命令處理，亦可用其他繪圖軟件；Variable name——給要保存的數(shù)據(jù)命名，方便識(shí)別調(diào)用；Format——數(shù)據(jù)保存格式，常用 Array 格式保存變量，方便 MATLAB 重畫命令，時(shí)間也許同時(shí)保存，需調(diào)用 Sources 模型庫(kù)的 Clock 與示波器連接，這是 Save data to workspace 將時(shí)間作為一變量同時(shí)保存，如圖 所示。在設(shè)計(jì)電力電子電路模型時(shí)，需要對(duì)相關(guān)模塊進(jìn)行熟悉認(rèn)知。Simulink 模塊庫(kù)是相當(dāng)龐大的，單擊 圖標(biāo)彈出 Simulink 模塊庫(kù)的一部分如圖 所示。圖 是打開(kāi) Simulink 連續(xù)系統(tǒng)子模塊窗口的一部分。Simulink 模塊庫(kù)進(jìn)行安裝時(shí)，也可以自行選擇安裝內(nèi)容。（a） 單周控制單相 Boost PFC MATLAB 仿真框圖（b） OCC 電路板仿真框圖圖 單周控制單相 Boost PFC MATLAB 仿真框圖由圖 所示，主電路 Main 是由圖 封裝而成。將上述模塊按圖 連接，再通過(guò) Create System 將系統(tǒng)封裝，得到圖 （a）所示中的 Main 模塊。將上述模塊按圖 （b）連接，再通過(guò) Create System 將系統(tǒng)封裝，得到如圖 （a）所示 OCC 模塊。將模塊按圖 （a）連接，便得到單周期控制單相 Boost PFC 的 MATLAB 仿真框圖。由仿真得如下仿真波形：圖 單相 Boost PFC 的 和 圖 單相 Boost PFC 的inUi outU圖 單周控制器調(diào)制波形 圖 紋波和電壓環(huán)輸出outU攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 電力電子電路的仿真31圖 —圖 為單周期控制單相 Boost PFC 電路的 Simulink 仿真結(jié)果。單周期控制器波形圖如圖 。輸出電壓紋波和電壓環(huán)輸出如圖 。 單周期控制器雙極性控制模式的仿真用 MATLAB 中的 對(duì)雙極性模式進(jìn)行建模仿真。PID 調(diào)節(jié)器參數(shù)選取如下： 、 、 。圖 PID 調(diào)節(jié)器伯德圖攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 電力電子電路的仿真32圖 雙極性模式 MATLAB 仿真框圖雙極性模式的 MATLAB 仿真圖如圖 。將上述模塊按圖 連接，得到雙極性模式 MATLAB 仿真圖。感性負(fù)載無(wú)功功率占 60%。通過(guò)以上仿真分析可得：雙極性模式對(duì)阻性負(fù)載和感性負(fù)載都有很強(qiáng)的帶載能力，輸出電壓在輸出突加阻性或感性滿載時(shí)，幾乎不受影響。 單周期控制器單極性控制模式的仿真對(duì)單極性控制模式建立 MATLAB 仿真模型，其參數(shù)參照雙極性模式下的MATLAB 仿真。圖 單周控制框圖，據(jù)圖 ，選取相應(yīng)模塊：LOLO2——Merge；NOT——Logical Operator；In1,In2；Constant；Integrator；TriggerBased Linearization；Gain；Switch；Substract；Memory；Relay；Pulse Generator；SR FlipFlop；Bus Creator,Bus Selector；Out。據(jù)圖 ，選取相應(yīng)模塊： ——To outIWorkspace；THD/signal——Signal Specification；Subsystem；IGBT；Diode；Terminator；Voltage Measurement；Gain；3 Phase RLC Series Load；OCC；Substract；Derivative；Integrator；Sine Wave；Scope。參考相關(guān)文獻(xiàn)，單極性模式 MATLAB 的仿真中，設(shè)逆變器分別接以下負(fù)載：①阻性負(fù)載；②感性負(fù)載；③非線性負(fù)載。感性負(fù)載無(wú)功功率占 60%，非線性負(fù)載是整流橋負(fù)載。通過(guò)仿真分析可得：?jiǎn)螛O性模式對(duì)阻性負(fù)載和感性負(fù)載都有很強(qiáng)的帶載能力，輸出電壓在輸出突加阻性或感性滿載時(shí)，幾乎無(wú)影響。圖 及 S1﹑S2 的驅(qū)動(dòng)信號(hào) 圖 突加﹑突卸阻性滿載outU outi圖 突加﹑突卸阻性滿載 圖 突加﹑突卸感性滿載Li outi圖 突加﹑突卸感性滿載 圖 突加﹑突卸非線性負(fù)載Li Li以下給出單極性控制模式下輸入電壓擾動(dòng)的仿真情況。輸入、輸出電壓波形如圖。由圖可知，輸入電壓突變時(shí)，受前饋輸入電壓影響，使輸入電壓變化得到系統(tǒng)的很快響應(yīng)。本章對(duì) MATLAB 軟件進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，簡(jiǎn)要介紹了 Simulink 仿真平臺(tái)、示波器（Scope）的使用和 Simulink 模塊庫(kù)。得出單周期控制 Boost PFC 變換器的高功率因數(shù)、高效率、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)、工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)以單周期控制器的雙極性和單極性模式下的良好的帶載效果等特點(diǎn)。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié)論37結(jié)論單周期控制技術(shù)是 90 年代初期，在 PWM 控制技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)一種非線性大信號(hào)的理論，亦是一種模擬的 PWM 控制技術(shù)。單周期控制的特點(diǎn)有：簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)、快速度響應(yīng)、良好穩(wěn)定性及高精度、高速度、高抗干擾、魯棒性好和適應(yīng)性強(qiáng)等。本文對(duì)單周期控制在電力電子中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，介紹了單周控制理論的原理和現(xiàn)狀。較為系統(tǒng)的分析了單周期控制Boost PFC 和單周期控制全橋逆變器的工作原理。從單極性和雙極性兩種模式下的單周期逆變器進(jìn)行了分析論述。迄今為止，實(shí)驗(yàn)研究人員對(duì)單周期控制在電力電子中的應(yīng)用做了詳細(xì)全面的分析研究，并取得了相當(dāng)可觀的成果。在本文的敘述中，已經(jīng)提到了單周期控制技術(shù)的一些固有優(yōu)點(diǎn)和特別之處，同時(shí)在單周期控制技術(shù)仿真過(guò)程中也了解到了參數(shù)設(shè)計(jì)的必然性。本論文在構(gòu)思和寫作過(guò)程中，由于個(gè)人能力的有限，在單周期控制及其在電力電子中應(yīng)用有些方面只做了簡(jiǎn)略的敘述，沒(méi)有進(jìn)行深入探討研究。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)38參 考 文 獻(xiàn)[1] ［Ｄ］.西安:西北工業(yè)大學(xué),2022.[2] ［Ｄ］.南京:南京航空航天大學(xué),2022.[3] 武志賢，蔡麗娟，［J］.電氣傳動(dòng)，2022,35﹙10﹚:2324.[4] 朱鋒, Boost PFC 變換器分析與設(shè)計(jì)［J］.電力電子技術(shù)，2022，41﹙1﹚:100101.[5] 任海鵬, Boost變換器仿真研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2022，25﹙5﹚:3135.[6] 胡宗波， 功率因數(shù)校正變換器單周期控制適用性的理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2022，25﹙21﹚:2023.[7] 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