硕士14 matlab仿真框图44 重大 一种用于手机的无线充电系统设计
手机无线充电系统课程设计报告
国家电工电子实验教课中心电子系统课程设计设计报告设计题目：手机无线充电系统学院：电信学院专业：自动化（信号）学生姓名：李一芒学号：12301126任课教师：佟毅2015年04月20日目录1 设计任务要求 (2)2 设计方案及论证 . (4)任务剖析 (4)方案比较 . (7)3 制作及调试过程 . (17)3.1 制作与调试流程 (17)碰到的问题与解决方法 . (20)4 系统测试 . (20)4.1 测试方法 (20)测试数据 . (22)5 系统使用说明 . (24)5.1 系统外观及接口说明 (24)系统操作使用说明 . (25)6 总结 . (26)6.1 自己所做工作 (26)收获与领会 . (26)7 参照文件 . (27)1.设计任务要求（1）制作一个输入直流电压 12V，输出为 3.6V 手机电池充电（充满电压为 4.2V ）的无线充电系统。
（2）发射器与接收器之间采纳电感线圈耦合方式进行无线能量传输。
（3）发射器采纳 12V直流单电源供电，接收器供电只好来自耦合线圈。
（4）接收器考虑给手机电池充电，输出电压变换范围 0~4.2V ，500mA恒流充电。
充电特征以下列图所示。
1.基本部分（ 50分）（ 1）接收器工作指示（20分）要求：接受器接收到能量后用发光二极管指示。
测试方法：发射器采纳12V 直流供电。
接收线圈凑近发射线圈时（距离和角度不限），察看接收器工作指示灯能否点亮。
（ 2）接收器恒压功能（20 分）要求：当接收器不接负载时输出电压为± 0.1V 。
测试方法：发射器采纳12V 直流供电。
在接收器不接任何负载条件下，当接收线圈凑近发射线圈并固定不动时（距离和角度不限），丈量接收器输出电压能否为± 0.1V 。
稍微挪动接收线圈时，丈量该电压应保持在±0.1V 范围内。
（ 3）接收器恒流功能（10分）要求：接收器带负载条件下，当输出电压在0~4VDC变化时输出电流稳固在10mA或大于10mA（当知足发挥部分时，可直接得分），要求恒流偏差小于5mA（两线圈距离和角度不限）。
matlab 通信仿真案例
matlab 通信仿真案例Matlab是一种强大的工程仿真软件，可以用于各种领域的仿真案例，包括通信系统。
通信系统仿真是Matlab的一个常见应用领域，可以涉及到数字通信、无线通信、信号处理等方面。
下面我将从多个角度介绍几个通信仿真案例。
数字调制仿真是通信系统仿真的一个重要方面。
在Matlab中，你可以使用数字调制技术来模拟各种调制方案，比如QPSK、16-QAM、OFDM等。
你可以创建一个仿真模型，包括信道模型、噪声模型等，来评估不同调制方案在不同信噪比下的性能。
另一个常见的通信系统仿真案例是无线信道建模。
在Matlab中，你可以使用射线追踪技术或者其他无线信道建模工具，来模拟不同类型的无线信道，比如室内信道、室外信道等。
通过仿真，你可以评估不同信道条件下无线通信系统的性能表现。
此外，Matlab还可以用于设计和仿真滤波器和均衡器。
你可以使用Matlab的信号处理工具箱来设计各种数字滤波器和均衡器，并通过仿真来评估它们在通信系统中的性能。
另一个重要的通信系统仿真案例是误码率性能评估。
在Matlab 中，你可以通过模拟传输过程中的比特错误来评估系统的误码率性能。
你可以使用各种编码和调制技术，以及不同的信道条件，来评估系统在不同情况下的误码率表现。
最后，Matlab还可以用于设计和仿真通信系统中的自适应算法，比如自适应均衡、自适应调制解调等。
通过仿真，你可以评估这些自适应算法在不同信道条件下的性能表现。
总之，Matlab是一个非常强大的工程仿真工具，可以用于各种通信系统的仿真案例，包括数字调制、无线信道建模、滤波器设计、误码率性能评估以及自适应算法设计等。
希望这些信息能够对你有所帮助。
matlab的simulink仿真建模举例 -回复
matlab的simulink仿真建模举例-回复Matlab的Simulink仿真建模举例Simulink是Matlab附带的一款强大的仿真建模工具，它能够帮助工程师们通过可视化的方式建立和调试动态系统模型。
Simulink通过简化传统的数学模型建立过程，使得工程师们能够更加直观地理解和分析复杂的系统。
在本文中，我们将介绍一个关于电机控制系统的Simulink仿真建模的例子。
一、了解电机控制系统在开始建模之前，我们首先需要了解电机控制系统的基本原理。
电机控制系统通常包括输入、电机和输出三个主要部分。
输入通常是来自于传感器或用户的命令信号，例如转速、位置或力矩。
电机是通过接受输入信号并根据特定的控制算法生成输出信号。
输出信号通常是电机的转速、位置或功率等。
控制算法通常采用比例-积分-微分（PID）控制或者其他控制算法。
二、建立Simulink模型1. 创建新的Simulink模型在Matlab主界面中，选择Simulink选项卡下的“New Model”创建一个新的Simulink模型。
2. 添加输入信号在Simulink模型中，我们首先需要添加输入信号模块。
在Simulink库浏览器中选择“Sources”类别，在右侧面板中找到“Step”模块，并将其拖放到模型中。
3. 添加电机模型接下来，我们需要将电机模型添加到Simulink模型中。
Simulink库浏览器中选择“Simscape”类别，在右侧面板中找到“Simscape Electrical”子类别，然后找到“Simscape模型”模块，并将其拖放到模型中。
4. 连接输入信号和电机模型将输入信号模块的输出端口与电机模型的输入端口相连，以建立输入信号与电机模型之间的连接。
5. 添加输出信号模块在Simulink模型中，我们还需要添加输出信号模块。
在Simulink库浏览器中选择“Sinks”类别，在右侧面板中找到“Scope”模块，并将其拖放到模型中。
无线充电系统仿真
2．（20分）设计电动汽车无线充电系统，要求:1）给出系统整体设计方案；2）设计系统功率2。
2kW,输入电压220V，输出电压300V；3）给出系统simulink仿真图及关键部分波形图;4）给出系统主要参数设计过程。
1、设计方案无线充电系统的设计功率为2.2kW，输入电压为工频交流220V,输出电压为直流300V。
根据设计要求，需要该系统有一定的自调压能力。
整体设计方案为：先通过一个交直交变频器输出高频交流电，将这个高频交流电通过无线传输装置(仿真中用耦合电感代替)传输到汽车内置的接收装置。
通过整流电路转化为直流电,最后通过一个带负反馈的调压电路输出300V电压并能控制充电电流.具体设计过程如下：2.1、首先使用一个二极管不控整流模块，将220V电转化为直流电，并使用LC滤波,滤波后的电压约为350V。
二极管不控整流模块如下图：经过LC滤波之后的输出电压：2、使用IGBT全控器件搭建单相逆变模块，将直流350V转化为高频交流电，频率为20kHz。
一般来说，频率越高，传输同样的能量使用的耦合电感越小,能量的损失也越小。
由于受到器件开关速度的显示和工业标准的限制，使用电磁感应方式的无线充电系统频率不超过100kHz。
在这里我的传输频率为20kHZ,符合要求.前半部分的整体仿真模型.包括二极管整流模块，高频逆变模块，耦合电感作为无线传输模块：经过逆变模块后产生的高频方波交流电，频率为20kHz：经过耦合线圈传输到副边的高频交流电,由于耦合线圈相当于一个电感,电压传输到副边后稍微有些畸变.另外耦合线圈相当于变压器,将电压升高到600V左右。
无线能量传输模块的设计非常复杂，在这里不做具体设计。
仿真中只使用耦合线圈作为无线传输模块，接受前端的高频交流电，并通过第二个整流电路变为直流电,在这里我使用了全控型器件搭建第二个整流桥,这样可以通过改变移相角使其具有一定的调压能力.耦合线圈副边,使用IGBT搭建单相全控整流电路：IGBT单相全控整流电路输出波形，由于电路后端还有一个斩波电路,所以这个整流电路的输出波形先升后降,最终在380V左右：最后使用一个三电平buck斩波电路结合PI控制器进行精确调压。
学习使用MATLABSimulink进行系统仿真
学习使用MATLABSimulink进行系统仿真【第一章：引言】在如今数字化时代，仿真已成为系统设计与优化的重要工具。
系统仿真能够帮助工程师在产品开发的早期阶段快速验证设计，预测产品性能，并提供有关系统行为的深入洞察。
由于其易用性和广泛应用领域，MATLABSimulink成为了工程界最受欢迎的仿真工具之一。
本文将介绍如何学习使用MATLABSimulink进行系统仿真，并强调其专业性。
【第二章：MATLABSimulink概览】MATLABSimulink是一个具有图形化界面的仿真环境，可用于建模、仿真和分析各种复杂动态系统。
它使用块状图形表示系统的组成部分，并通过连接输入和输出端口模拟系统的行为。
用户可以通过简单拖拽和连接块状元件来构建仿真模型，并通过调整参数和设置仿真参数来进行模拟分析。
【第三章：基本建模技巧】在使用MATLABSimulink进行系统仿真之前，掌握基本的建模技巧至关重要。
首先，需要熟悉各种块状元件的功能和用途，例如传感器、执行器、逻辑运算器等。
其次，理解信号流和数据流的概念，以及如何在模型中正确地引导信号传递和数据流动。
最后，学习使用条件语句、循环语句等控制结构来实现特定的仿真逻辑。
【第四章：系统模型的构建】在使用MATLABSimulink进行系统仿真时，首先需要根据实际系统的需求和特点进行系统模型的构建。
这包括确定系统的输入和输出，以及分析系统的功能和性能要求。
然后，使用块状元件将系统的各个组成部分建模，并建立各个组件之间的联系和依赖关系。
在构建模型的过程中，要注意选择恰当的块状元件和参数设置，以确保模型的合理性和可靠性。
【第五章：仿真参数设置与分析】为了获得准确且可靠的仿真结果，需要合理设置仿真参数。
常见的仿真参数包括仿真时间、步长和求解器类型等。
仿真时间应根据系统的实际运行时间确定，步长要足够小以保证仿真的精度，而求解器类型则根据系统的特点选择。
完成仿真后，还需要对仿真结果进行分析，以评估系统的性能和进行优化调整。
matlab ppt课件
使用GUI来控制其他应用程序或软件的功能，例如打开文件、保存数据、调整参数等。
应用程序控制面板
07
matlab在信号处理中的应用
信号的定义与分类
信号是传递或携带信息的物理量，可以是离散的或连续的，单通道或多通道的。
信号处理的含义
信号处理是对信号进行变换、分析和解释的过程，以适应不同的应用需求。
matlab ppt课件
matlab简介matlab基础知识matlab矩阵运算matlab数据分析matlab科学计算matlab图形界面设计matlab在信号处理中的应用
contents
目录
01
matlab简介
MATLAB诞生于美国，作为方便易用的科学计算工具，它被引入到数值计算领域。
1980年代初期
02
matlab基础知识
01
在MATLAB中，用户可以通过命令行输入命令，进行计算、绘图等操作。
命令行交互
02
用户可以通过编写脚本文件，保存一组相关的命令，以供多次使用。
脚本文件
03
用户可以编写函数文件，实现特定功能的代码块，并在命令行或脚本文件中调用。
函数文件
单元数组
单元数组是一种灵活的数据类型，可以包用于设置组件的激活状态，例如使按钮可点击或不可点击。
通过编写回调函数，可以定义当用户与组件交互时要执行的操作。
uimenu
uiactive
uicontrol
1
2
3
使用GUI接收数据，通过图形呈现数据信息，例如绘制曲线图或散点图。
数据可视化
通过GUI接收用户输入的参数，调用算法进行处理，并将结果显示在GUI上。
03
matlab矩阵运算
matlab实训课题
matlab实训课题
一．GUI用户界面设计类(01-06)
1.基于MATLAB的万年历设计
2.基于matlab的计算器图形界面设计
3.使用MATLAB设计一个电子相册
二．游戏设计类(07-12)
1.matlab绘制滚动点阵字幕（跑马灯）
2.使用matlab自动登录新浪微博
3.MATLAB之在线音乐试听
4.旋转的文字球：滑动鼠标，控制文字球的旋转方向三．Simulink仿真类(13-19)
1.投篮问题的数学建模及其仿真（MATLAB 实现）
2.使用Simulink实现pwm模块
3.利用simulink进行差分放大器设计
4.使用simulink设计pid控制器
四．数字信号处理类(20-26)
1.基于Matlab的OFDM系统仿真
2.信号的基本运算系统设计
3.MATLAB的汉语数字语音识别系统
五．数字图像处理类(27-33)
1.基于matlab的图像处理滤波器设计
2.基于MATLAB 图像处理的汽车牌照识别系统
3.基于matlab实现的指纹图像预处
4.基于Matlab绘制三维地质图形
六．自拟题目。
基于Simulink的简易手机充电器的设计与仿真
Design and Simulation of a Simple Mobile Phone ChargerBased on SimulinkZhang Jiaoyang ，Yu Haiyang ，Ma XinlongIn the paper, a simple mobile phone charger is designed with Buck circuit control system as the core part, and realizes the AC/DC conversion from 220V AC to 5V DC. The local linearization method is used to establish a linear time-invariant small signal perturbation model; the root locus method and frequency response method in classical control theory are used to analyze the stability of the control system and the design of the controller. Finally, the simulation results in time domain verify the validity of the model. 本文设计了一种以Buck 电路控制系统为核心的简易手机充电器，实现了由220V 交流电到5V 直流电的AC/DC 变换。
利用局部线性化的方法建立了一个线性定常的小信号扰动模型，运用经典控制理论中的根轨迹法和频率响应法进行系统的稳定性分析和控制器设计，最后时域仿真结果验证了该模型的有效性。
引言：随着电子技术的发展与信息化程度的提高，人们对于电能变换与控制的质量要求也不断提高。
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重庆大学硕士学位论文
（专业学位）
学生姓名：周娅娜 指导教师：苏玉刚 兼职导师：李 聃 教 高 授 工
学位类别：工程硕士（控制工程领域）
重庆大学自动化学院
二〇一四年四月
Design of the Wireless Charging System for Mobile Phones
II
重庆大学硕士学位论文
英文摘要
engineering requirements. Keywords: wireless charging, magnetic coupling, simplex communication, PCB coils
III
重庆大学硕士学位论文
目
录
目
录
中文摘要..........................................................................................................................................I 英文摘要........................................................................................................................................ II 1 绪论 .............................................................................................................................................. 1
College of Automation of Chongqing University, Chongqing, China April, 2014
重庆大学硕士学位论文
大，功能越来越多，耗电量越来越大，手机充电也 越来越频繁。杂乱的数据线和频繁的插拔使人们对充电过程感到不胜其烦，不仅 如此，频繁的插拔还容易引起手机充电接口的损坏，因此，人们需要一种更加便 捷可靠的充电方法。手机无线充电技术是一种依靠空间磁场耦合将供电端的电能 传输给手机电池从而对其进行充电的技术，这是一种全新的充电方法，克服了传 统手机充电方法的弊端，可以使充电更加灵活、方便、安全。这种新的充电方法 具有广阔的发展和应用前景，目前已受到了相关研究机构和企业的高度关注，且 已有一些相关产品面市。本文通过对无线充电技术的原理、电路、通信及耦合机 构等方面进行研究，设计了一种用于手机的无线充电系统。本文所做的研究工作 对无线充电技术的推广和应用有一定的促进作用，能为未来无线充电系统的设计 提供一些参考和借鉴。 本文的主要研究工作有：阐述了无线充电系统的工作原理及系统的基本结 构，分析了手机无线充电系统的需求，并提出了系统的主要设计要求；设计了系 统的主电路和谐振电路，完成了控制芯片的选型，并阐述了系统的控制方法和流 程；为了使接收端可以将其功率需求及充电状态等信息反馈回发射端，以实现更 准确的控制，设计了从接收端到发射端的单向通信信号调制电路以及相关的数据 包时序、格式和编码方式等，并用 Simulink 对信号调制电路进行仿真，以验证信 号调制电路的调制效果；为了克服传统的绕线式耦合机构成本高、制作和装配工 艺复杂、一致性不好等缺点，减轻耦合机构重量，并提高其可靠性，设计了一种 PCB 耦合机构；为了验证所设计的手机无线充电系统的性能，搭建了一个实验系 统，实验结果表明所设计的系统满足一般的工程要求。 关键词：手机无线充电，磁场耦合，单向通信，PCB 耦合机构
A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Professional Degree
By Zhou Yana
Supervisor by Prof. Su Yugang Pluralistic Supervised by SE. Li Dan Specialty：ME (Control Engineering Field)
1.1 研究背景和意义 ....................................................................................................................... 1 1.1.1 研究背景 ............................................................................................................................ 1 1.1.2 研究意义 ............................................................................................................................ 1 1.2 国内外现状 ............................................................................................................................... 2 1.2.1 国外研究现状 .................................................................................................................... 2 1.2.2 国内研究现状 .................................................................................................................... 4 1.3 论文的研究目的和主要研究内容 ........................................................................................... 5 1.3.1 研究目的 ............................................................................................................................ 5 1.3.2 主要研究内容 .................................................................................................................... 5 1.4 本章小结 ................................................................................................................................... 6
I
重庆大学硕士学位论文
英文摘要
ABSTRACT
With the screen of phones getting bigger and functions more integrated, power consumption of mobile phones grow higher, so charging for mobile phones become more frequent. Cluttered wires and data lines have made the charging process very annoying, so we need to find a more convenient way of charging. Wireless charging technology for mobile phones is a technology that depends on magnetic coupling in the space to transmit electrical power from power supplies to mobile phone batteries. This is a brand new way of charging, which overcomes the disadvantages of traditional charging methods, and enables users to make full use of fragments of time to charge their phones, so it makes the charging process more flexible, convenient and safe. This new charging method has broad develop and implement prospects, so far it has received extensive attentions from research institutions and enterprises, and there are even some relevant products on the market now. Based on the researches of the wireless charging technology, this thesis designed a wireless charging system for mobile phones. The research works in this thesis have some promoting effect on popularizing and implementing the wireless charging technology, and can provide some references for the designing of wireless charging systems in the future. The main work and achievements are summed up as followed: described the working principle of the wireless charging system, analyzed the functional and performance requirements of the system, and brought up the design specifications; designed the main circuit and resonant circuit of the system and selected the control IC; designed a simplex communication between the power receiver and power transmitter, which enables the power receiver to send back communication signals to inform the power transmitter about battery power needs and state of charge, the one way communication also formed a negative feedback closed loop in the system, which enables the controller to take more precise control and therefore improve the transfer efficient, and analyzed the modulation circuit in the Simulink to verify the modulation effect; in order to overcome the disadvantages of wire-wound coils like high cost, inconvenient to assemble, complicated production process, bad consistency and so on, the paper designed a kind of PCB coils, which cost less, easier to produce and more light and compact; designed an experimental wireless charging system for testing, the test results indicated that the designed wireless charging system has met the