基于MATLAB的反激变换器分析与设计毕业设计.doc (2)

2014届本科毕业论文(设计) 题目：基于MATLAB的反激变换器分析与设计

系（院）名称物理与电子工程学院

专业名称自动化(职师)

学生姓名xxx

学号xxx

指导教师姓名(职称) xxx（教授）

教务处制

二〇一四年五月

xxx学院2014届本科毕业论文

引言 (2)

1 反激变换器理论基础 (3)

1.1反激变换器的特点 (3)

1.2反激变换器工作原理 (4)

1.3反激变换器工作模式 (5)

1.4反激电路MATLAB仿真建模 (5)

1.5反激变换器的控制方法 (8)

2单端输入多端输出反激变换器的设计 (8)

2.1设计要求 (9)

2.2设计平台 (9)

2.3设计流程 (9)

3 单端输入多端输出反激变换器的开环仿真 (9)

3.1 设计电路系统框图 (9)

3.2开环仿真分析 (9)

3.3仿真结果分析 (12)

4 单端输入多端输出反激变换器的闭环仿真分析 (13)

4.1PID控制 (14)

4.2闭环系统仿真框图 (13)

4.3S IMULINK建模 (14)

4.4闭环系统仿真 (15)

结束语 (16)

参考文献 (16)

致谢 (17)

作者简介 (18)

声明 (20)

基于MATLAB的反激变换器分析与设计

自动化，xxx

[摘要] 反激变换器（Flyback Converter）是Buck-Boost变换器派生而来的，以Flyback电路（反激电路）为主要对象，本设计是基于MATLAB的平台对Flyback电路控制系统进行建模仿真与分析。论文应用MATLAB软件对反激变换器进行电气建模开环仿真，分析反激电路的工作模式及输出电压波形的变化，验证性能指标是否达标；接着建立闭环控制的仿真电路实现对反激开关电源的PID 补偿参数自动整定，达到了预期的设计要求。

[关键词]：反激电路；MATLAB；仿真分析

The Analysis and Design of Flyback Convertor based on MATLAB

Automatic xxx

Abstract: Flyback converter (Flyback Converter) is derived from the Buck-Boost converter, Flyback circuit (flyback circuit) as the main object, in the flyback circuit, output transformer T in addition to realize the electrical isolation and voltage matching, and the stored energy function, the former is the attribute of the transformer, the latter is the inductance attribute, so it is called inductance of transformer. In order to meet the various requirements of electricity in recent years, emerge as the times require switching power supply technology. The flyback converter for electrical modeling of open loop simulation using MATLAB software, analysis of change of the output voltage waveform, verify the performance index is up; then established simulation circuit to realize closed loop control of PID compensation parameters on flyback switching power supply automatic tuning, and achieved the expected design requirements.

Key words: fly-back circuit; MATLAB; analysis of simulation;

引言

开关晶体管开通和断开的时间比率是利用近代的电力电子技术来控制的,来保持电压稳定输出的一种电源叫做开关电源。当开关电源还没出现的时候,这种工作电源都是采用线性稳压电源。线性稳压电源也称为串联调整式稳压电源，具有良好的稳定性，快速反应性，输出纹波电压输出小，工作噪音小等优点，但也有工作效率低，体积膨大，

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集成性低，产生的热量大等问题。开关电源是通过控制开关通断的时间比率来保持电路的输出电压稳定的一种电源，以它的小体积、轻重量、小功率、高效率、易扩容、智能化程度高、便于管理等特点，逐步取代线性稳压电源，成为直流稳压电源管理的主导方式[1]。随着电子技术的不断发展,电子设备也得到了长足的发展，功能越来越强大,体积却越来越小,社会急切需求一种性能更高、体积更小、效率更高和集成性更强的新型电源；因此对开关电源的研究有着很重大的意义。当前开关电源作为电力电子领域的一个重要研究方向，对其的研究，不仅有理论意义，而且对我们生活的改善，有着很重要的意义。以Flyback电路作为开关电源的主电路为研究对象意义重大，而且MATLAB这款仿真软件具有十分强大的功能，还有针对电力电子的一些专用功能，因此在MATLAB平台上研究Flyback变换器，对于我们今后的学习工作是很有帮助的。

1 反激变换器理论基础

1.1 反激变换器的特点

反激变换器具有电路拓扑比较简洁，能够提供多路直流输出，因此比较适合多组电压输出的要求。电路的输出电压与输入电压具有电气隔离的简洁的变换器就是反激变换器。输出滤波就有一个滤波电容就够了，体积和电感不要求很大，具有成本小的优点。特别是在输出高电压的时侯，能够避免大电感和大续流二极管。功率晶体管处于零电流开通状态的时候，开通损耗是非常小的。二极管在零电流关断时候，用不着考虑反向恢复的问题；电路的输入电压处于很大波动的时候，其仍然具有较稳定的电压输出，不需要切换就可以达到稳定输出电压的要求；转换效率非常的高，损失非常的小；变压器的匝数比值较小；对于小功率多组输出电路比较有效；反激电路的变压器工作原理跟其它类型的隔离变换器的工作原理是不同的，在反激电路中的隔离变压器同时起到了存储能量的作用；而且其变压器的铁芯必须加上气隙,以这种方式来防止磁的饱和；所以反激变换器被广泛应用在中小功率变换的场合。

基于MATLAB的反激变换器分析与设计

1.2 反激变换器工作原理

反激（Fly-back）变换器的构成元件有开关管、整流二极管、电容、输入电源、负载、和变压器T构成，变压器有两个绕组：一次绕组P和二次绕组S，绕组数分别用、表示，其同名端标记在图1中以“”表示，两绕组要紧密耦合，如图1所示。

图1 反激变换器

反激变换器属于一种隔离式开关变换器，该变换器利用变压器的功能实现了输入电压与输出电压的隔离。当开关管处于导通状态的时候，高频变压器T原边的电压等于输入电源的电压减去开关管的饱和管压降的电压，若忽略开关管的饱和管压降，它的电压值可以认为是近似等于输入电源电压值,其极性是上为正下为负，变压器的原边进行储能；与之对应的高频变压器副边电压是上负下为正。此时整流二极管承受的是反向电压，所以是不导通的，负载上的电能是依靠输出电容的放电电流来供应的。当开关管截止时，在高频变压器的原边感应出上为负下为正的自感电势，而在变压器的副边感应出上正下负的自感电动势，所以整流二极管正向导通，变压器储能给

及负载供电。由此可知反激变换器在开关管处于受控导通的时候，高频变压器可以把电能转变成磁能进行储存；而当开关管处于受控截止状态，高频变压器就把原先储存起来的磁能转变为电能，通过整流二极管向负载供电和向输出电容进行充电。反激变换器的整流二极管是在功率晶体管截止状态才导通，故称其电路为反激型。在这种电路中，只要改变开关管的开关频率、占空比以及初级和次级电感的线圈数比，就可以对输出电压、电流和功率进行调节[4]。

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1.3 反激变换器工作模式

依据反激变换器变压器副边的电流有无下降到零，可以将反激变换器分为三种工作模式:电感电流连续模式(CCM)、电流断续模式(DCM)与电流临界连续模式(BCM)，各种工作模式下对应的的电感电流波形如图2所示，图中的,分别是反激变换器变压器原副边的电感电流，D是开关管S的占空比，是变压器的开关频率。

图2 变压器电感电流波形

1.4 反激电路MATLAB仿真建模

应用MATLAB仿真软件搭建反激fly-back电路，如图3所示，通过示波器Scope2可以清晰地观察到变压器副边绕组电流的波形和负载电流、电压的波形，从而根据波形判断变换器工作模式。

图3 反激仿真建模图

基于MATLAB的反激变换器分析与设计

反激Flyback仿真建模图中DC是直流电压源，T是高频变压器， C是滤波电容，Diode1是电力二极管，电力二级管具有单向导通特性，具有阻止电流反向流动的功能；IGBT是电路的开关器件，R是负载，Pulse Generator是PWM脉冲发生器，用于驱动IGBT。

几个重要的元件模块在反激Flyback仿真图中的参数需要调试。通过使用试凑法最终可以确定元件模块的参数如下表1所示：

表1 仿真建模中元件参数设置

（1）反激变换器的连续工作模式

保持负载电阻R=2Ω，反激变换器变压器的参数Rm的值为50、Lm的值为2, 改变元件模块的占空比D的大小看反激电路的工作状态，在占空比D为50%的时候，电感电流大于零反激电路处于连续模式状态，如图4所示。

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图4连续模式时变压器副边的绕组电流，负载电压、电流波形

（2）反激变换器的断续工作模式

当占空比D=8%时，电路处于断续模式状态如图5所示。

图5断续模式时变压器副边的绕组电流，负载电压、电流波形从图4和图5可以看出：在负载电阻的阻值R为2Ω，反激变换器变压器的参数Rm的值为50、Lm的值为2保持不变的时候，把占空比改小，反激电路由电流连续模式转变为电流断续模式。

（3）保持负载电阻的阻值R为2Ω，元件模块占空比D为50%，反激变换器变压器的参数Rm的值为50保持不变时候，把变压器Lm的值变小到0.1时,电路处于断续模式状态如图6所示。

基于MATLAB的反激变换器分析与设计

图6断续模式时变压器副边的绕组电流，负载电压、电流波形

从图4和6可以看出，在保持负载电阻阻值R为2Ω，元件模块占空比D为50%，反激变换器变压器的参数Rm为50保持不变的时候，变小变压器Lm的值，电路由电流连续模式变为电流断续模式。

通过观察并记录图4到图6中的仿真波形可以看出可以通过改变PWM脉冲发生器的占空比D、变压器Lm值的大小来控制和调节输出电压、电流的大小。在负载电阻的阻值保持不变的时候，反激变换器的变压器Lm值的逐渐变小到莫个值的时候电路的工作模式就会从电流连续转变为电流断续，由此可以得出反激变换器的变压器Lm值的大小直接影响电路是工作于电流连续还是工作于电流断续。

1.5 反激变换器的控制方法

DC/DC变换器的控制方法比较常见的方法是“时间比率控制”。它是通过调整变换器中开关管的导通占空比，从而实现输出电压在工作状态下保持稳定。根据这个原理，可以将控制方法分为三种：脉频调制、脉宽调制和混合调制。【6】

脉频调制是指保持开关管导通时间不变，通过改变开关管的周期来调整占空比的一种控制方法。脉宽调制是保持开关周期不变，而改变开关的导通时间来调整占空比的一种控制方法。混合调制方式是指脉冲宽度与开关频率均不固定，彼此都能改变的一种控制方式，属于 PWM和PFM调制的混合。

本设计采用的是脉宽调制，也就是以输出电压+5V作为反馈电压，实现单闭环控制。

2 单端输入多端输出反激变换器的设计

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2.1设计要求

反激变换器具有可靠性高、输入电压与输出电压具有电气隔离、升（降）压的范围较为宽、易于多路输出等优点。因此，本次将设计一个DC/DC单端输入多端输出的反激变换器电路，输入的直流电压源是110V，输出直流电压为+5V，+15V，-15V的反激变换器，并在MATLAB仿真软件的平台上对其验证。

2.2设计平台

本次设计是基于MATLAB平台的仿真设计，MATLAB是由美国Mathworks公司开发的大型软件。在MATLAB软件中，包括了两大部分：数学计算和工程仿真。其数学计算部分提供了强大的矩形处理和绘图功能。在工程的仿真方面，MATLAB软件的应用几乎遍布了各个工程领域，并且还在不断加以完善[5]。

2.3设计流程

首先，要在Simulink/SimPowerSystems平台上搭建一个符合要求的开环Flyback 电路。然后进行参数的调试，直到设置的参数符合设计要求为止。

最后，在Simulink/SimPowerSystems平台上，搭建一个闭环控制的电气模型。将输出电压进行采样后，然后与基准电压+5V进行比较，得到误差信号。把误差信号通过电压补偿，与锯齿波波进行PWM的调制，得到一组满足条件具有控制能力的方波，对开关管进行控制。

3单端输入多端输出反激变换器的开环仿真

3.1设计电路系统框图

3.2开环仿真分析

基于MATLAB的反激变换器分析与设计

使用MATLAB软件搭建电路的开环系统。如图10所示，通过示波器Scope，可以清晰地观察到输出电压的波形，从而根据波形判断变换器输出电压稳定时的值。在Simulink还可以使用测量模块，直观的读出输出电压的平均值。

图10 开环系统仿真图

开环系统仿真用到的模块及其主要功能如下表2所示：

表2模块名及其主要功能

通过多次调参数试验，得出符合设计要求的参数，元件参数的设定如下表3所示：

xxx学院2014届本科毕业论文表3 仿真建模中主要元件参数设置

基于MATLAB的反激变换器分析与设计

3.3仿真结果分析

打开示波器Scope，观察如图11所示的输出电压，可以初步观察开环系统仿真输出电压的波形，发现其稳定后的平均值和测量模块测出的平均值相近,电压值分别为

4.469V,14.09V,-14.09V,如图12所示。

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图11输出电压波形图

图12输出电压的平均值

4单端输入多端输出反激变换器的闭环仿真分析4.1 PID控制

基于MATLAB的反激变换器分析与设计

使用PID参数进行参数调节的时候，具有一套完整的理论计算公式来计算确定PID 参数则是最完美的方式，而现实的使用当中，大部分是使用试凑法来调节PID的参数。试凑法就是经过闭环系统运行仿真，仔细观看闭环系统的响应特性曲线，再依据各模块元件的参数对系统的影响，反复调节模块元件的参数，等到系统的响应特性曲线符合设计要求为止，这样就把PID控制的参数确定下来了。本设计就是使用PID试凑法对闭环系统进行补偿稳压仿真分析，达到毕业设计要求。

4.2闭环系统仿真框图

闭环系统仿真框图如图13所示。

图13闭环控制原理图

闭环控制原理：将输出电压与基准电压5V进行比较，得到的差值送入PID进行运算后，通过限幅模块，限幅值为-0.5V到1V,再通过幅值为2的三角波进行比较，得到一组有控制功能的方波，此过程就是PWM调制。当输出电压过大的时候，PWM波的占空比D会相应减小；相反，当输出电压过小的时候，PWM波的占空比D会相应增大；确保输出电压稳定为5V。

4.3 Simulink建模

在Simulink上搭建闭环系统的电气模型仿真图，如图14所示。

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图14 闭环系统的电气模型仿真图

4.4 闭环系统仿真

打开示波器Scope，观察如图15所示的闭环控制系统的输出电压，可以初步观察闭环系统仿真输出电压的波形，发现其稳定后的平均值和测量模块测出的平均值非常相近,电压值分别为5.003V,15.63V,-15.63V,达到了设计的要求。如图16所示。

图15闭环系统输出波形图

基于MATLAB的反激变换器分析与设计

图16闭环系统输出电压平均值

结束语

经过了两个多月的努力和探究，本人撰写好了所选的毕业论文，从本人在学校的毕业论文的选题系统题目到闭环控制系统仿真的实现，到毕业设计论文的定稿，每经过一个阶段对我来说都是新的尝试和挑战。在两个多月里，本人和老师共同学习和试验，查看了大量相关的资料和书籍，让自己思路由模糊逐步变清晰，使不成熟的作品慢慢地完善起来，本人觉得每一次小小的进步都是学习的收获，每一次参数的调试成功心里都会有一种小小的满足感。

本论文首先对反激电路的开环电路系统进行仿真分析，经过分析，了解了电路中个参数的变化对系统整体效果的影响，并选择了合理的校正方式和补偿方法；直接在MTALAB上搭建了闭环系统。

本次毕业设计所遇到的种种困难和喜悦使本人难以忘怀，是使本人切身体会到没有自己的研究，就不会有所突破。

参考文献

xxx学院2014届本科毕业论文

[1] 孟建辉. 开关电源的基本原理及发展趋势[J]. 通信电源技术，2009,26（6）：62-63,67.

[2]胡江毅.反激变换器的设计[D].南京航空航天大学硕士学位论文,2003.

[3] 张兰红.陈道炼.反激变换器不同工作模式的稳态分析与设计[J] .电源世界，2002,20（12）

[4] 侯振义.直流开关电源技术及应用[M]. 北京：电子工业出版社，2006.

[5] 吴天明谢小竹彭彬 MATLAB电力系统设计与分析[M]. 北京：国防工业出版社,2004.

[6] 华伟. 通信开关电源的五种 PWM 反馈控制模式研究[J]. 通信电源技术，2001，6(2):8-12

[7] 王兆安，刘进军. 电力电子技术[M]. 北京：机械工业出版社，2012.

[8] 林飞，杜欣. 电力电子应用技术的MATLAB的仿真[M]. 北京：中国电力出版社，2012.

[9] 胡寿松.自动控制原理[M].北京:科学出版社,2008.

[10] 周志敏，周纪海，纪爱华. 高频开关电源设计与应用实例.[M]. 北京：人民邮电出版社，2008.

[11]王志强，肖文勋.开关电源设计.[M]. 北京：电子工业出版社，2010.

[12] 黎善斌,王智,孙优贤.网络控制系统的自整定鲁棒数字PID控制[J]. 浙江大学学报（工学版），

2004.12，38（12）:1580-1581.

致谢

在我的指导老师xxx教授的亲切关怀和悉心指导下终于完成了本论文。从选题到最终的定稿刘老师都一直在旁边尽心尽力的指导着我们这个毕业设计小团队。只要我们遇到难以解决的问题，需要刘老师指导，刘老师都会从百忙之中赶来学校辅导我们，有时候从下午的3点多开始一直到晚上的十点多，在中途都没有怎么休息过。一想到刘老师晚上十点多走回家的情景，我就有股说不出的滋味，心想要是刘老师有个小房子在学校那该多好啊。刘老师真的很辛苦，白天要在明阳、长岗两个校区上课，有时候晚上在长岗校区辅导完我们的毕业设计后，回到家还要准备明天的课。看到刘老师那么的忙碌，劳累，我很担心她的身体，所以我在弄毕业设计的过程中遇到的难题都是尽力的想方设法自己独立去解决，实在解决不了的再去麻烦刘老师。刘老师指导我们的方式是授之于鱼而不如授之于渔，刘老师教会我们的是学习方法，怎么去找资料，怎么去解决问题。在撰写毕业论文的过程中刘老师教会了我们很多东西，小到怎么查询、检索文献，怎么弄目录，怎么排版，怎么做会议记录，怎么用Word文档里的超链接，大到怎么做人做事。刘老师也曾告诫我们不要到最后做不出设计而拿毕业论文作为备胎，这无形之中给

基于MATLAB的反激变换器分析与设计

我施加了压力。MATLAB是一个纯英文式的软件，要搭好仿真电路调好参数是件不易的事情，我曾为了调好参数连续熬夜，连做梦也梦到自己在不停的调参数，直到把波形调出来才缓过来。我完全理解刘老师的用心良苦，她完全出于真心的对我们好，她就是想让我们在毕业前夕能真真正正的学到点东西。刘老师要是不给我们施加压力，我们就不会那么重视毕业设计，就不会激发出我们巨大的潜能，我们就不会得到大学时光最后的磨练。做好一份毕业设计是最能帮助我们提高综合素质能力的机会，也是大学时光最美好的回忆，因为很充实，可以学到很多知识。我觉得刘老师就像我们的父母一样有着一颗望子成龙，望女成凤的心愿，当我们没有达到她的期望的时候就像我们的父母一样恨铁不成钢的骂我们，我知道这完全是因为在乎我们才这样，要是不在乎我们的话才懒得理我们呢，生气多伤肝。刘老师是一个非常认真负责的指导老师，比如在做设计的过程中要用到很多之前学过的知识，而我们学得快忘得也快，很多知识只是有个模糊的概念而已了，刘老师只是简单的批评了下我们，然后认真、耐心的系统的给我们上课，比如给我们上了《自动控制原理》的控制系统的数学模型、PID控制；其实我想写的还有很多很多千言万语汇成一句：“刘老师，您是一位真心替学生着想的，值得尊敬的好老师。”同时也真诚的感谢刘老师对我们的付出，刘老师，您辛苦了，谢谢您! 同时也感谢我的父母，没有他们也就没有今天的我。

作者简介

姓名:xxx，性别：x，出生年月：xxx年xxx月，民族：x

xxx学院物理与电子工程学院自动化专业2014届毕业生

EMAIL：xxxxxxx@https://www.360docs.net/doc/b8369745.html,

基于matlab的毕业论文题目参考

基于matlab的毕业论文题目参考 MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。以下是基于matlab的毕业论文题目，供大家参考。基于matlab的毕业论文题目一： 1、基于遗传算法的小麦收割机路径智能优化控制研究 2、零转弯半径割草机连续翻滚特性参数化预测模型 3、基于MATLAB的PCD铰刀加工硅铝合金切削力研究 4、基于状态反馈的四容水箱控制系统的MATLAB仿真研究 5、基于Matlab软件的先天性外耳道狭窄CT影像特点分析 6、Matlab仿真在船舶航向自动控制系统中的研究与仿真 7、基于MATLAB的暂态稳定措施可行性仿真与分析 8、基于MATLAB的某专用越野汽车动力性能分析 9、基于MATLAB的电力系统有源滤波器设计 10、基于MATLAB和ANSYS的弹簧助力封闭装置结构分析 11、基于Matlab的液力变矩器与发动机匹配计算与分析 12、运用MATLAB绘制接触网下锚安装曲线 13、基于MatlabGUI的实验平台快速搭建技术 14、基于MATLAB的激光-脉冲MIG复合焊过程稳定性评价

15、测绘数据处理中MATLAB的优越性及应用 16、基于MATLAB柴油机供油凸轮型线设计 17、基于MATLAB语言的TRC加固受火后钢筋混凝土板的承载力分析方法 18、MATLAB辅助OptiSystem实现光学反馈环路的模拟 19、基于MATLABGUI的电梯关门阻止力分析系统设计 20、基于LabVIEW与MATLAB混合编程的手势识别系统 21、基于MATLAB的MZ04型机器人运动特性分析 22、MATLAB在煤矿巷道支护参数的网络设计及仿真分析 23、基于MATLAB的自由落体运动仿真 24、基于MATLAB的电动汽车预充电路仿真 25、基于Matlab的消弧模型仿真研究 26、基于MATLAB/GUI的图像语义自动标注系统 27、基于Matlab软件GUI的机械波模拟 28、基于Matlab的S曲线加减速控制算法研究 29、基于Matlab和Adams的超速机柔性轴系仿真 30、基于Matlab与STM32的电机控制代码自动生成 31、基于Matlab的相机内参和畸变参数优化方法 32、基于ADAMS和MATLAB的翻转机构联合仿真研究 33、基于MATLAB的数字图像增强软件平台设计 34、基于Matlab的旋转曲面的Gif动画制作 35、浅谈Matlab编程与微分几何简单算法的实现

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如果能够开发出具有像人类一样的机器识别机制，就能够逐步地了解人类是如何存储信息，并进行处理的，从而最终了解人类的思维机制。同时，进行人脸图像识别研究也具有很大的使用价依。如同人的指纹一样，人脸也具有唯一性，也可用来鉴别一个人的身份。现在己有实用的计算机自动指纹识别系统面世，并在安检等部门得到应用，但还没有通用成熟的人脸自动识别系统出现。人脸图像的自动识别系统较之指纹识别系统、DNA鉴定等更具方便性，因为它取样方便，可以不接触目标就进行识别，从而开发研究的实际意义更大。并且与指纹图像不同的是，人脸图像受很多因素的干扰:人脸表情的多样性;以及外在的成像过程中的光照，图像尺寸，旋转，姿势变化等。使得同一个人，在不同的环境下拍摄所得到的人脸图像不同，有时更会有很大的差别，给识别带来很大难度。因此在各种干扰条件下实现人脸图像的识别，也就更具有挑战性。国外对于人脸图像识别的研究较早，现己有实用系统面世，只是对于成像条件要求较苛刻，应用范围也就较窄，国内也有许多科研机构从事这方而的研究，并己取得许多成果。 1.2 人脸图像识别的应用前景人脸图像识别除了具有重大的理论价值以及极富挑战

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基于MATLAB的PID控制器设计毕业设计(论文)

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本科毕业设计__基于matlab的通信系统仿真报告

创新实践报告
报告题目：学院名称：姓名：
基于 matlab 的通信系统仿真信息工程学院余盛泽 11042232 温靖
班级学号：指导老师：
二 O 一四年十月十五日

目录
一、引言 ....................................................................................................................... 3 二、仿真分析与测试 ................................................................................................... 4
2.1 随机信号的生成................................................................................................................ 4 2.2 信道编译码......................................................................................................................... 4 2.2.1 卷积码的原理 ......................................................................................................... 4 2.2.2 译码原理................................................................................................................. 5 2.3 调制与解调........................................................................................................................ 5 2.3.1 BPSK 的调制原理 ................................................................................................... 5 2.3.2 BPSK 解调原理 ....................................................................................................... 6 2.3.3 QPSK 调制与解调................................................................................................... 7 2.4 信道..................................................................................................................................... 8 2.4.1 加性高斯白噪声信道 ............................................................................................. 8 2.4.2 瑞利信道................................................................................................................. 8 2.5 多径合并............................................................................................................................. 8 2.5.1 MRC 方式 ................................................................................................................ 8 2.5.2 EGC 方式................................................................................................................. 9 2.6 采样判决............................................................................................................................. 9 2.7 理论值与仿真结果的对比 ................................................................................................. 9
三、系统仿真分析 ..................................................................................................... 11
3.1 有信道编码和无信道编码的的性能比较 ....................................................................... 11 3.1.1 信道编码的仿真 .................................................................................................... 11 3.1.2 有信道编码和无信道编码的比较 ........................................................................ 12 3.2 BPSK 与 QPSK 调制方式对通信系统性能的比较 ........................................................ 13 3.2.1 调制过程的仿真 .................................................................................................... 13 3.2.2 不同调制方式的误码率分析 ................................................................................ 14 3.3 高斯信道和瑞利衰落信道下的比较 ............................................................................... 15 3.3.1 信道加噪仿真 ........................................................................................................ 15 3.3.2 不同信道下的误码分析 ........................................................................................ 15 3.4 不同合并方式下的对比 ................................................................................................... 16 3.4.1 MRC 不同信噪比下的误码分析 .......................................................................... 16 3.4.2 EGC 不同信噪比下的误码分析 ........................................................................... 16 3.4.3 MRC、EGC 分别在 2 根、4 根天线下的对比 ................................................... 17 3.5 理论数据与仿真数据的区别 ........................................................................................... 17
四、设计小结 ............................................................................................................. 19 参考文献 ..................................................................................................................... 20

(完整版)基于matlab的人脸识别系统设计毕业设计

毕业设计 [论文] 题目：基于MATLAB的人脸识别系统设计学院：电气与信息工程学院专业：自动化姓名：张迎

指导老师：曹延生完成时间：2013.05.28

摘要人脸识别是模式识别和图像处理等学科的一个研究热点，它广泛应用在身份验证、刑侦破案、视频监视、机器人智能化和医学等领域，具有广阔的应用价值和商用价值。人脸特征作为一种生物特征，与其他生物特征相比，具有有好、直接、方便等特点，因此使用人脸特征进行身份识别更易于被用户所接受。人脸识别技术在过去的几十年得到了很大的发展，但由于人脸的非刚性、表情多变等因素，使得人脸识别技术在实际应用中面临着巨大的困难。本文针对近年来国内外相关学术论文及研究报告进行学习和分析的基础上，利用图像处理的matlab实现人脸识别方法，这种实现简单且识别准确率高，但其缺点是计算量大，当要识别较多人员时，该方法难以胜任。利用MATLAB实现了一个集多种预处理方法于一体的通用的人脸图像预处理仿真系统，将该系统作为图像预处理模块可嵌入在人脸识别系统中，并利用灰度图像的直方图比对来实现人脸图像的识别判定。关键词：图像处理, Matlab, 人脸识别, 模式识别

ABSTRACT Human face recognition focuses on pattern recognition ,image processi ng andother subjects.It is widely used in authentication,investigation,video surveillance,intelligent robots,medicine and other areas.Facerecognition ha s wide application and business value.Facial feature asabiological character istic,compared with others is direct,friendly andconvenient.Facial featuree mployed in authentication are user-friendly. The technology of face recognition in the past few years obtained the v ery big development, but due to the face of nonrigid, expression and chang eablefactors, the face recognition technology in practical application are fa cing great difficulties. This paper aimed at home and abroad in recent year s the relevant papers and researchreports on study and on the basis of the a nalysis, some units within the data sensitivity places need to enter personne l to carry out limitation design and develop a set of identity verification ide ntification system, the system uses PCA face recognition method, therealiza tion is simple and the accuracy rate of recognition is high,but itsdrawback i s that a large amount of calculation, when to identify more staff,this metho d is difficult to do. The realization of a set of various pretreatment methods in one of the generic face image preprocessing simulation system based on MATLAB, the system is used as the image preprocessing module can be embedded in a face recognition system, and using the histogram matching gray image to realize the recognition of human face images to determine.

基于Matlab的数字图像处理系统毕业设计论文

论文（设计）题目：基于MATLAB的数字图像处理系统设计姓名宋立涛学号２０１２１１８６７学院信息学院专业电子与通信工程年级２０１２级２０１３年６月１６日

基于MATLAB的数字图像处理系统设计摘要 MATLAB 作为国内外流行的数字计算软件，具有强大的图像处理功能，界面简洁，操作直观，容易上手，而且是图像处理系统的理想开发工具。笔者阐述了一种基于MATLAB的数字图像处理系统设计，其中包括图像处理领域的大部分算法，运用MATLAB 的图像处理工具箱对算法进行了实现，论述了利用系统进行图像显示、图形表换及图像处理过程，系统支持索引图像、灰度图像、二值图像、RGB 图像等图像类型；支持BMP、GIF、JPEG、TIFF、PNG 等图像文件格式的读，写和显示。上述功能均是在MA TLAB 语言的基础上，编写代码实现的。这些功能在日常生活中有很强的应用价值，对于运算量大、过程复杂、速度慢的功能，利用MATLAB 可以既能快速得到数据结果，又能得到比较直观的图示。关键词：MATLAB 数字图像处理图像处理工具箱图像变换

第一章绪论 1.1 研究目的及意义图像信息是人类获得外界信息的主要来源，近代科学研究、军事技术、工农业生产、医学、气象及天文学等领域中，人们越来越多地利用图像信息来认识和判断事物，解决实际问题，由此可见图像信息的重要性，数字图像处理技术将会伴随着未来信息领域技术的发展，更加深入到生产和科研活动中，成为人类生产和生活中必不可少的内容。 MATLAB 软件不断吸收各学科领域权威人士所编写的实用程序，经过多年的逐步发展与不断完善，是近几年来在国内外广泛流行的一种可视化科学计算软件。MATLAB 语言是一种面向科学与工程计算的高级语言，允许用数学形式的语言来编写程序，比Basic、Fortan、C 等高级语言更加接近我们书写计算公式的思维方式，用MATLAB 编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题一样。它编写简单、编程效率高并且通俗易懂。 1.2 国内外研究现状 1.2.1 国内研究现状国内在此领域的研究中具有代表性的是清华大学研制的数字图像处理实验开发系统TDB-IDK 和南京东大互联技术有限公司研制的数字图像采集传输与处理实验软件。 TDB-IDK 系列产品是一款基于TMS320C6000 DSP 数字信号处理器的高级视频和图像系统，也是一套DSP 的完整的视频、图像解决方案，该系统适合院校、研究所和企业进行视频、图像方面的实验与开发。该软件能够完成图像采集输入程序、图像输出程序、图像基本算法程序。可实现对图像信号的实时分析，图像数据相对DSP独立方便开发人员对图像进行处理，该产品融合DSP 和FPGACPLD 两个高端技术，可以根据用户的具体需求合理改动，可以分析黑白和彩色信号，可以完成图形显示功能。南京东大互联技术有限公司研制的数字图像采集传输与处理实验软件可实现数字图像的采集、传输与处理。可利用软件及图像采集与传输设备，采集图像并实现点对点的数字图像传输，可以观察理解多种图像处理技术的效果和差别，

毕业设计---基于MATLAB的PID控制器设计

基于MATLAB的PID控制器设计摘要本论文以温度控制系统为研究对象设计一个PID控制器。PID控制是迄今为止最通用的控制方法，大多数反馈回路用该方法或其较小的变形来控制。PID控制器（亦称调节器）及其改进型因此成为工业过程控制中最常见的控制器 (至今在全世界过程控制中用的84%仍是纯PID调节器，若改进型包含在内则超过90%)。在PID控制器的设计中，参数整定是最为重要的,随着计算机技术的迅速发展，对PID 参数的整定大多借助于一些先进的软件，例如目前得到广泛应用的MATLAB仿真系统。本设计就是借助此软件主要运用Relay-feedback法，线上综合法和系统辨识法来研究PID控制器的设计方法，设计一个温控系统的PID控制器，并通过MA TLAB中的虚拟示波器观察系统完善后在阶跃信号下的输出波形。关键词：PID参数整定；PID控制器；MATLAB仿真；冷却机；

Design of PID Controller based on MATLAB Abstract This paper regards temperature control system as the research object to design a pid controller. Pid control is the most common control method up until now; the great majority feedback loop is controlled by this method or its small deformation. Pid controller (claim regulator also) and its second generation so become the most common controllers in the industry process control (so far, about 84% of the controller being used is the pure pid c ontroller, it’ll exceed 90% if the second generation included). Pid parameter setting is most important in pid controller designing, and with the rapid development of the computer technology, it mostly recurs to some advanced software, for example, mat lab simulation software widely used now. this design is to apply that soft mainly use Relay feedback law and synthetic method on the line to study pid controller design method, design a pid controller of temperature control system and observe the output waveform while input step signal through virtual oscilloscope after system completed. Keywords: PID parameter setting ；PID controller；MATLAB simulation；cooling machine

(完整版)matlab毕业设计论文

摘要本文概述了信号仿真系统的需求、总体结构、基本功能。重点介绍了利用Matlab 软件设计实现信号仿真系统的基本原理及功能，以及利用Matlab 软件提供的图形用户界面（Graphical User Interfaces ,GUI ）设计具有人机交互、界面友好的用户界面。本文采用 Matlab 的图形用户界面设计功能, 开发出了各个实验界面。在该实验软件中, 集成了信号处理中的多个实验, 应用效果良好。本系统是一种演示型软件,用可视化的仿真工具,以图形和动态仿真的方式演示部分基本信号的传输波形和变换，使学习人员直观、感性地了解和掌握信号与系统的基本知识。随着当代计算机技术的不断发展，计算机逐渐融入了社会生活的方方面面。计算机的使用已经成为当代大学生不可或缺的基本技能。信号与系统课程具有传统经典的基础内容，但也存在由于数字技术发展、计算技术渗入等的需求。在教学过程中缺乏实际应用背景的理论学习是枯燥而艰难的。为了解决理论与实际联系起来的难题国内外教育人士目光不约而同的投向一款优秀的计算机软件——MATLAB 。通过它可用计算机仿真，阐述信号与系统理论与应用相联系的内容，以此激发学习兴趣，变被动接受为主动探知，从而提升学习效果，培养主动思维、学以致用的思维习惯。以 MATLAB 为平台开发的信号与系统教学辅助软件可以充分利用其快速运算，文字、动态图形、声音及交互式人机界面等特点来进行信号的分析及仿真。运用 MATLAB 的数值分析及计算结果可视化、信号处理工具箱的强大功能将

信号与系统课程中较难掌握和理解的重点理论和方法通过概念浏览动态演示及典型例题分析等方式，形象生动的展现出来，从而使学生对所学知识理解更加透彻。同时运用教学软件中的数值计算工具箱，将学生从大量繁琐的手工数学运算中解放出来，将更多时间留给对基本概念和基本方法的思考。关键词：关键词：信号与系统，matlab，应用分析 ABSTRACT As the modern computer technology development, computer gradually merged with the various aspects of social life. the use of the computer essential part of the basic skills of students. the signal and systems of traditional classic of course, but there is also due to a digital technology development, the technology in the demand. in the teaching process of the practical application of theoretical study is boring and difficult. Theory with practice in order to solve the problem of educational circles and looked into a simultaneous of computer software —— matlab. it can be used by computer simulations, signals with the system theory and application related to the content, it aroused interest in learning and became passive acceptance of the initiative and thereby elevate learning, training of active in the make full use of its rapid operation of graphic, text, dynamic and interactive voice man-machine interface to the characteristics of the analysis and emulation. To the platform of the development of matlab signal system of teaching and assistive software can make full use of its rapid operation of graphic, text, dynamic and interactive voice man-machine interface to the characteristics of the

(完整版)基于matlab的数字图像处理毕业设计论文

优秀论文审核通过未经允许切勿外传摘要数字图像处理是一门新兴技术，随着计算机硬件的发展，数字图像的实时处理已经成为可能，由于数字图像处理的各种算法的出现，使得其处理速度越来越快，能更好的为人们服务。数字图像处理是一种通过计算机采用一定的算法对图形图像进行处理的技术。数字图像处理技术已经在各个领域上都有了比较广泛的应用。图像处理的信息量很大，对处理速度的要求也比较高。MATLAB强大的运算和图形展示功能，使图像处理变得更加的简单和直观。本文介绍了MATLAB 语言的特点,基于MATLAB的数字图像处理环境，介绍了如何利用MATLAB及其图像处理工具箱进行数字图像处理，并通过一些例子来说明利用MATLAB图像处理工具箱进行图像处理的方法。主要论述了利用MATLAB实现图像增强、二值图像分析等图像处理。关键词：MATLAB，数字图像处理，图像增强，二值图像

Abstract Digital image processing is an emerging technology, with the development of computer in various areas on the processing speed requirement is relatively ），线性量化（liner quantization ），对数量化，MAX 量化，锥形量化（tapered quantization ）等。 3. 采样、量化和图像细节的关系上面的数字化过程，需要确定数值N 和灰度级的级数K 。在数字图像处理中，一般都取成2的整数幂，即: (2.1) (2.2) 一幅数字图像在计算机中所占的二进制存储位数b 为: *log(2)**()m N N b N N m bit == (2.3) 例如，灰度级为256级(m=8)的512×512的一幅数字图像，需要大约210万个存储位。随着N 和m 的增加，计算机所需要的存储量也随之迅速增加。由于数字图像是连续图像的近似，从图像数字化的过程可以看到。这种近似的程度主要取决于采样样本的大小和数量(N 值)以及量化的级数K(或m 值)。N 和K 的值越大，图像越清晰。 2.2 数字图像处理概述 2.2.1 基本概念数字图像处理(Digital Image Processing)是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理的产生和迅速发展主要受三个因素的影响：一是计算机的发展；二是数学的发展(特别是离散数学理论的创立和完善)；三是广泛的农牧业、林业、环境、军事、工业和医学等方面的应用需求的

matlab潮流计算毕业设计

毕业设计（论文）matlab潮流计算

前言电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算，它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态：各母线的电压，各元件中流过的功率，系统的功率损耗等等。在电力系统规划的设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用潮流计算来定量地分析比较供电方案或运行方式的合理性。可靠性和经济性。此外，电力系统潮流计算也是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。所以潮流计算是研究电力系统的一种很重要和很基础的计算。随着科学技术的发展，电力系统变得越来越复杂，电气工程师掌握一种好的能对电力系统进行仿真的软件是学习和研究的需要。文章简要介绍了MATLAB发展历史、组成和强大的功能，并用简单例子分别就编程和仿真两方面分析了MATIAB软件在电力系统研究中的具体应用。采取等效电路法，能对特殊、复杂地电力系统进行高效仿真研究，因此，掌握编程和仿真是学好MATLAB的基础。与众多专门的电力系统仿真软件相比，MATLAB软件具有易学、功能强大和开放性好，是电力系统仿真研究的有力工具。 1电力系统的基本概念电力系统：发电机把机械能转化为电能，电能经变压器和电力线路输送并分

基于matlab的数字图像处理本科毕业设计论文

大学毕业设计-MATLAB语言程序设计

MATLAB语言程序设计系别：电子电气工程系班级：08级自动化班姓名：XXX 学号：

1.编写一个求圆的面积的函数文件。 >> f(1) s = 3.1416 >> f(2) s = 12.5664 通过此题掌握了独立文件与函数文件的区别。 2.三次抛物线的方程为：y=a*x^3+b*x^2+c*x 试探讨参数a，b和c对其图形的影响。 >> clear all; >> subplot(1,3,1) >> fplot('(-2:2)*x.^3+x.^2+x',[-2 2]) %绘制变量a=-2,-1,0,1,2时的图形 >> grid,axis('equal'),axis([-2 2 -4 4]) %显示网格，纵横坐标轴保持一致图 >> %显示区间 >> subplot(1,3,2) >> fplot('x.^3+(-2:2)x.^2+x',[-2 2]) %绘制变量b=-2,-1,0,1,2时的图形 >> fplot('x.^3+(-2:2)*x.^2+x',[-2 2]) %绘制变量b=-2,-1,0,1,2时的图形 >> grid,axis('equal'),axis([-2 2 -4 4]) >> subplot(1,3,3) >> fplot('x.^3+x.^2+(-2:2)*x',[-2 2]) %绘制变量c=-2,-1,0,1,2时的图形 >> grid,axis('equal'),axis([-2 2 -4 4]) >> gtext('a=2'),gtext('a=-2'),gtext('a=0') %用gtext命令在其他两个子图上标注字符程序运行结果如下：