分数阶Boost型DC-DC变换器的建模与仿真分析

目录TOC\o"1-2"\h\u1203分数阶Boost型DC-DC变换器的建模与仿真分析 II第1章绪论1.1研究背景随着智能手机、平板电脑、智能家居等诸多电子设备的普及，电力电子技术得到了快速发展，其中应用于绝大多数电子设备中的开关电源也成为了学者们研究的热点问题。DC-DC变换器是开关电源的核心，而在DC-DC变换器的基本结构中，Boost变换器相比其他变换器有许多明显的优势。因此，Boost变换器的研究具有重要的现实意义。在基于Boost变换器的研究中，目前国内外的研究都停留在整数阶Boost型变换器上，这与实际生产生活中分数阶的电容和电感不相符，因此我们需要建立相应的分数阶模型来描述实际电容和实际电感的电特性，相比较而言整数阶模型在描述它们的电特性时显得十分粗劣，所以我们需要一个能精确描述开关功率变换器同时也能够精确反映其分数阶本质的变化的模型。特别是由于Jesus等已制造出具有0.59阶、0.42阶等不同阶数的分数阶电容后，如仍然建立开关功率变换器的整数阶模型来描述开关功率变换器可能会得出错误的结论[1]。因此，研究分数阶Boost型DC-DC变换器的建模问题是一个具有重要理论意义和实际工程价值的研究课题。基于以上背景，本文主要分析并研究探讨了分数阶Boost型DC-DC变换器的建模与仿真。1.2国内外研究现状由于以往对DC-DC变换器的研究大都停留在整数阶方面，所以目前对分数阶DC-DC变换器的研究与分析还不够深入，而关于分数阶Boost型DC-DC变换器的研究更是不够全面。文献[1]对在电感电流连续模式下的Boost变换器进行了分数阶建模与分析；文献[2]对在电感电流断续模式下的Boost变换器进行了分数阶建模与分析；这两篇文献都是期刊文章，由于篇幅限制并没有具体地去分析分数阶微积分，而且都是单独分析两个模式下的Boost变换器，并没有对Boost变换器作一个全面的比较分析。文献[3]则介绍了分数阶微积分的性质及其应用，不过没有对DC_DC变换器的研究。基于对以上及其他文献的学习，本文对分数阶微积分的定义作出了详细说明，并采用状态空间平均法对分数阶Boost型DC_DC变换器进行了建模与分析。1.3论文结构本文基于分数阶微积分的基础，通过状态空间平均法对处于电感电流连续模式以及电感电流断续模式下的Boost变换器进行了建模与分析。第一章为绪论，主要介绍了Boost型DC-DC变换器当前的研究背景、现状等，并对未来的发展做出了自己的预测，最后对本文的主要章节结构安排进行了论述。第二章主要介绍了变换器的基本工作原理，分析了其工作过程，并在伏秒平衡原理的理论基础下分析了Boost变换器在CCM模式以及DCM模式下的电流电压变化过程；最后介绍了分数阶基本理论。第三章建立了分数阶Boost型DC-DC变换器在CCM模式以及DCM模式下的数学模型。第四章阐述了状态空间平均法构建，并以之建立了分数阶Boost型DC-DC变换器在CCM模式以及DCM模式下的状态平均模型。第五章对Boost变换器在在CCM模式以及DCM模式下的MATLAB仿真进行了分析。最后是全文的总结与展望。对全文内容进行总结概括，为下一步研究确定方向。

第2章Boost型DC-DC变换器的原理及分数阶理论2.1Boost型DC-DC变换器的原理Boost型DC-DC变换器，又被称为DC-DC升压变换器，它指的是单管非隔离直流变换器，其电路原理图如图2.1所示。在此电路图中Vi表示输入电压，L表示电感，D表示二极管，S为开关，C表示电容，R为电阻，Vo表示输出电压，i1表示电感电流，io表示输出电流。当开关S闭合的时候，开关S导通，二极管D截止电流流过，此时，电感电流i1给电感L供电并通过磁能的形成储能在电感L中，输入端给电感L充电，将电能转换为磁能，电感电流i1就会线性增大，电容C会处于放电状态并且给负载供电，流过负载的电流为io。当开关断开的时候，因为电路中的电感电流i1不能即刻变化，就使得二极管D导通续流，这个时候输入电压Vi和电感L就会同时给电容C和电阻R供电，而当电感电流i1小于输出电流io的时候，电感L和电容C就会同时给电阻供电，从而维持输出电压Vo的稳定。图2.1Boost变换器电路原理图根据流过的电感电流i1在开关管S断开后是否出现断续的情况可以将Boost变换器分为两种工作模式：连续导电模式CCM(ContinousConductionMode)和不连续导电模式DCM

(Discontinous

Conduction

Mode)。在给定开关频率，负载电阻阻值以及输入、输出电压的情况下，对于临界电感Lc，当L>Lc时，Boost变换器处于连续导电模式（CCM）；当L<Lc时，Boost变换器处于不连续导电模式（DCM）。（1）连续导电模式(CCM)时的等效电路Boost变换器工作在CCM模式时，开关S导通的等效电路如图2.2

(a)所示，关断的等效电路如图2.2

(b)

所示。当开关S闭合的时候，开关S导通，二极管D截止电流流过，此时，电感电流i1给电感L供电并通过磁能的形成储能在电感L中，输入端给电感L充电，将电能转换为磁能，电感电流i1就会线性增大，电容C会处于放电状态并且给负载供电，这个时候输出电压Vo为上正下负，等效电路如图2.2(a)所示。当开关断开的时候，因为电路中的电感电流i1不能即刻变化，就使得二极管D导通续流，这个时候输入电压Vi和电感L就会同时给电容C和电阻R供电，而当电感电流i1小于输出电流io的时候，电感L和电容C就会同时给电阻供电，从而维持输出电压Vo和输出电流io的稳定，等效电路如图2.2

(b)所示。图2.2（a）开关导通时等效电路图图2.2（b）开关断开时等效电路图（2）不连续导电模式(DCM)时的等效电路当开关S闭合时，开关导通，二极管D截止电流流过，此时，电感电流i1给电感L供电并通过磁能的形成储能在电感L中，输入端给电感L充电，将电能转换为磁能，电感电流i1线性增大，电容C为放电状态，向负载供电，输出电压Vo上正下负，等效电路如图2.3(a)所示。当开关S断开时，Boost变换器的工作过程为以下两个过程：第一个过程：当开关断开的时候，因为电路中的电感电流i1不能即刻变化，就使得二极管D导通续流，这个时候电路中的电感电流i1就会线性减小，在电感电流i1减小到比输出电流io小之前（即i1>io），电感L就会给电容充电，与此同时也会给电阻R供能。当电感电流i1减小到比输出电流io小后（即i1<io），电容L就开始放电，并且和电感一起给负载供电，以维持输出电压Vo和输出电流io的稳定，这一过程的等效电路如图2.3

(b)所示。第二个过程：开关S继续保持断开状态，当电感电流i1降为零后（即i1=0），二极管D关断，电阻R的电流完全由电容C提供，这一个过程会一直持续到下一个开关周期到来，这一过程的等效电路图如图2.3（c）所示。图2.3（a）开关导通时等效电路图图2.3（b）开关断开第一个过程等效电路图图2.3（c）开关断开第一个过程等效电路图2.2基于伏秒平衡原理的Boost变换器分析在一个稳定的Boost电路中，电感的“身份”只是一个储能元件，是用来实现能量的传递的，并且不会消耗能量。在一个电源开关周期T中，电感所吸收的能量和放出的能量相等，即：。电感两端电压为：（1）对一个周期T内的电感电压进行积分：（2）在一个周期T内，电感电压对时间的积分为0，称为伏秒平衡原理。任何稳定拓扑中的电感都是传递能量而不消耗能量，都会满足伏秒平衡原理，Boost电路中的电感也不例外[4]。2.2.1CCM模式下的分析当Boost变换器工作在连续导电模式（CCM）下时，根据以上所说的伏秒平衡原理，在一个电源开关周期T内的电感电压平均值为零，则有：（3）由（3）式可推出：（4）其中，代表占空比，代表开关导通时间，T代表电源开关周期。同样，根据伏秒平衡原理可算出电感电流的平均值为：（5）2.2.2DCM模式下的分析当Boost变换器工作在不连续导电模式（DCM）下时，在开关S导通前，电感电流就已经降为0，所以在开关S导通期间，电感电流的初始值为0，电感电流的表达式为：（6）当时，电感电流的值达到最大，为：（7）在开关S断开期间，电感电流的表达式为：（8）其中，为电感电流下降到0的时刻。根据伏秒平衡原理，在一个电源开关周期T内电感两端电压平均值为0，所以在不连续导电模式（DCM）下有：（9）可以推出：（10）当时，Boost变换器刚好处于CCM与DCM之间的临界模式。当时，变换器工作在DCM模式，可推出DCM模式的工作条件为：（11）如果电路工作的占空比不变，那么增大电感的值，可以使电路工作在CCM模式；在其他参数不变的情况下，增大占空比D也可以使电路工作在CCM模式。这两个方法都是为了在开关导通期间设法增加电感储存的能量。2.3分数阶基本理论 2.3.1分数阶微积分的发展历程及定义近年来，人们对分数阶微积分的认知与应用越来越详细，这也导致了其应用领域不断向纵深发展。分数阶微积分最早出现是在德国数学家莱布尼茨写给法国数学家洛必达的一封信中，基于微积分的阶数是整数这一事实，他突然想知道如果阶数不再是整数会发生什么，在只有整数阶相关理论的情况下，洛必达认为这是一个悖论，并且否定了他的这个想法。但是随着数学在微积分领域不断向前发展，人们可以运用新的数学工具对非整数阶情况下的微积分进行计算与校验，然而，在分数阶微积分最初的300年发展过程中，分数阶微积分一直是作为一种纯数学理论在发展，结果导致其缺乏相应的物理模型和实践基础，又因为在当时经典物理几乎统治了整个物理学的发展，导致分数阶微积分在物理应用上进境缓慢。在1974年第一届关于分数微积分及其应用的国际会议上，提出了许多对分数阶微积分发展起极大推动作业的论文。随着21世纪基础科学的飞速发展，分数阶微积分逐渐被应用于随机扩散和波动传播、混沌、大分子链的变形、生物材料和医学等领域。分数阶微积分在各个方面的应用是非线性科学的一个重要标志。分数阶微积分实质上就是探讨一个给定的导数的任意阶微积分，分数阶微积分是通过n阶积分与n阶导数发展而来的重要分支，为了便于理解分数阶微积分运算，这里引入分数阶运算算子的概念。分数阶运算算子的表示式为：（12）其中，a为算子运算操作的上限，当a=0时，常用或者表示分数阶运算算子。表达式中t为算子运算操作的下限，为微积分算子的阶次，它的值可为任意复数，当（n为整数）时就是整数阶微分，当时，为分数阶微分，为分数阶积分。在以往的研究基础下，分数阶微积分的定义有很多种不同的形式，但常用的为以下三种：Grunwald-Letnikov(G-L)定义、Riemann-Liouville(R-L)定义和Caputo定义。Grunwald-LetnikovG-L定义为：（13）且当时，为分数阶微分运算，当时，为分数阶积分运算。Riemann-Liouville(R-L)定义为：分数阶积分运算的R-L定义wei;（14）其中，n为整数，a>0且。是伽马函数，其表达式为：（15）分数阶微分运算的R-L定义为：（16）一元函数f(t)的阶微分的Caputo定义为：（17）其中，，n为整数，a为的初始时刻，是伽马函数。2.3.2分数阶微积分的性质1、当为解析函数时，分数阶微分对时间和阶次都是解析的；2、当时，分数阶微分的值与整数阶的一样，而且有：（18）3、对任意常数a、b，有：（19）即分数阶微积分具有线性性质。分数阶微积分具有交换律，并且满足叠加原理：（20）分数阶微分的Laplace变换：G-L分数阶微分：（21）R-L分数阶微分：（22）Caputo分数阶微分：（23）当处于零初始时刻时，这三种分数阶的拉普拉斯变换为：（24）

第3章分数阶Boost型DC-DC变换器的数学建模Boost型DC-DC变换器的电路原理图如图3.1所示，其中，S为开关，在开关S上加入的是周期性脉冲信号Pw，其开关周期为T，Vi为输入电压，L为电感，iL为电感电流，VL为电感电压，D为二极管，C为电容，ic为流过电容的电压，R为电阻，io为输出电流，Vo为输出电压。图3.1Boost变换器电路原理图1、电感电流连续模式，即CCM模式：当周期性开关脉冲信号为高电平的时候，开关S就会导通，而由于承受了反向电压，二极管D就会关断，这个时候Boost变换器所处的工作状态可以称作为工作模态1；当周期性开关脉冲信号为低电平的时候，开关S就会断开，二极管D便不再承受反向电压，处于导通状态，这个时候Boost变换器所处的工作状态可称为工作模态2。由文献[1]可得：电感电压与电感电流之间的关系为：（3-1）其中，是电感的分数阶阶数，并且。由文献[1]可得：电容电流与电容两端的电压之间的关系为：（3-2）其中，是电容的分数阶阶数，并且。所以电感电流连续模式下Boost变换器的分数阶数学模型为：（1）工作模态1：（3-3）（2）工作模态2：（3-4）2、电感电流断续模式，即DCM模式：当周期性开关脉冲信号为高电平的时候，开关S导通，由于承受反向电压，二极管D关断，此时，Boost变换器所处的工作状态可称为工作模态1，持续时间为；当周期性开关脉冲信号为低电平的时候，开关S断开，二极管D不再承受反向电压，二极管D导通，此时，Boost变换器所处的工作状态可称为工作模态2，持续时间为；当下一个周期性开关脉冲信号到来之前，电感电流已经为0，此时，Boost变换器所处的工作状态可称为工作模态3，持续时间为。（为占空比,为电感电流从最大值下降到零的时间与周期的比值）电感电流断续模式下Boost变换器的分数阶数学模型为：（1）工作模态1：（3-5）（2）工作模态2：（3-6）（3）工作模态3：（3-7）从以上可以看出，Boost变换器的分数阶模型与电感的分数阶阶数和电容的分数阶阶数有关。

第4章分数阶Boost型DC-DC变换器的设计步骤4.1状态空间平均法通常来说，DC/DC变换器的建模方法有两大类，分别是数字仿真法和解析建模法。随着现代社会计算机的发展，利用计算机来模拟分析电力电子系统已经十分普遍，在Matlab/Simulink、PowerSim等常用的仿真软件中，通常都会使用数值仿真法，又因为其具有使用简单、容易上手、模型搭建简单明了等优点，更是得到了广泛应用。不过数值仿真法的缺点也比较明显，第一个缺点是其迭代过程和算法机制都特别复杂，研究人员在使用时就不能简洁描述变量状态以及系统进程；第二个缺点就是迭代的计算量太大以至于大型系统的仿真需要消耗大量时间。与数值仿真法相比，解析建模法能更清楚地表达变量与参数之间的关系，其原理是系统中的状态变量与电路元件相对应，从而推导出元件参数和状态变量的关系。常用的解析建模法有：小信号建模法、等效电路法、状态空间平均法和离散时域建模法等。其中，状态空间平均法的应用最为广泛，其优点有：简单明了、物理概念清晰明确，还有就是可以利用线性电路理论和古典控制理论来对变换器系统进行稳态、动态和小信号分析，对变换器的设计有重要的指导意义，广泛应用于开关变换器电路中。专业关键词太多了，容易标红状态空间平均法是平均法的一阶近似，它实质上是根据线性RLC元件、独立电源和周期性开关组成的原始网络，以电容电压和电感电流为状态变量，按照功率开关器件“ON”和“OFF”两种状态，利用时间平均，得到一个周期内平均状态变量，将一个非线性、时变、开关电路转变为一个等效的线性、时不变、连续电路，因而可决定其小信号传递函数，建立状态空间平均模型[5]。专业关键词太多了，容易标红4.2分数阶状态平均模型的建立与分析4.2.1CCM模式下的模型建立与分析：根据文献[1]可以知道，Boost变换器在运行时，电感电流和输出电压等变量都存在高频的开关波纹，而这一现象可通过在一个开关周期内对变量进行平均而去除，即：（4-1）其中，x为电路中任一变量，为变量在一个开关周期内的平均值。根据分数阶微积分有：（4-2）其中，是分数阶阶数且。为了便于区分，在下文中，、、和分别表示电感电流、输出电压、占空比和输入电压，、、和分别表示它们的直流分量，、、和分别表示它们的交流分量（交流分量的幅值远小于相应的直流分量的幅值）由（3-3）、（3-4）和（4-1）式可得Boost变换器在CCM模式下的分数阶状态平均模型为：（4-3）进而可得：（4-4）又根据上文介绍的Caputo分数阶导数的定义可知，常数的任意分数阶导数等于零，所以（4-4）式的左边等于零，所以系统的直流分量，即稳态工作点为：（4-5）（4-6）Caputo分数阶导数的定义还提到了输入电压为恒定值，则根据（3-3）式可得：电感电流在内的增加量（电感电流波纹）为：（4-7）以此可知，当电感的分数阶阶数越大时，电感电流波纹就越小。根据（4-6）和（4-7）式可得电感电流的峰值为：（4-8）同理可得，输出电压波纹为：（4-9）也可近似为：（4-10）由此可见，当电容的分数阶阶数越大，输出电压波纹就越小。要使Boost变换器运行在CCM模式，则需要满足负载电流的直流分量大于或等于流过二极管的电流的直流分量，即，在稳态下，有：（4-11）（4-12）由此可得，要使Boost变换器运行于CCM模式下，则需要满足：（4-13）可以看出，Boost变换器运行在CCM模式下的条件与电阻、电感、开关周期、占空比和电感的分数阶阶数都有关系。4.2.2DCM模式下的模型建立与分析：根据本章开头提到的状态平均法以及前文提到的分数阶微积分的性质可以直接推断出Boost变换器运行在DCM模式下的分数阶状态平均模型为：（4-14）其中，为占空比，为电感电流从最大值下降到零的时间与周期的比值。根据Boost变换器在CCM模式下的分析可同理得到：在DCM模式下系统的直流分量，即稳态工作点为：（4-15）（4-16）其中，和分别为和的直流分量。与在CCM模式下不同的是，由于电感电流在每个开关周期的初始值和终止值都为零，所以电感电流波纹与电感电流峰值相等，即：（4-17）由此可知，当电感的分数阶阶数越大时，电感电流波纹就越小。

第5章分数阶Boost型DC-DC变换器的MATLAB的仿真分析5.1Matlab/Simulink仿真软件介绍Matlab这个软件是美国MathWorks公司在1990年开发的产品，它是集数据分析与科学计算于一体，有强大的交互式设计和数据可视化分析功能，是计算机高级语言和交互式环境的结合的产物。Simulink作为Matlab的内置模块，提供了一种可视化的仿真模式，是Matlab里用来建立仿真系统的结构框图的开发环境。Simulink的典型模块主是由输入、状态和输出三部分共同组成的，仅需少量的代码编写即可实现仿真，其原因在于Simulink模块库里封装大量的函数模块可提供快速准确的建模。采用这种建模方式的优点是：第一，逻辑清晰，容易理解；第二，直观明了，便于观察仿真的各种细节；第三，可图形化仿真调试结果，减少了编程复杂度，方便在仿真测试阶段不断更正错误，优化仿真模型，提高了仿真效率。本次仿真使用的正是MALAB中的Simulink模块，其使用方法为：打开MATLAB软件，在Simulink中建立空白模型；首先点击Simulink启动，Simulink库会根据要求打开并建立一个名为untitled的模型窗口，如图5.1所示，然后将其重命名；然后点开LibraryBrowser，出现Simulink库，如图5.2所示，根据模型的需要在Simulink库中选取元件，再用鼠标将所选元件拖到建立的模型窗口中，然后连线实现相应的连接。从左到右依次进行，最终建立所需要的仿真模型。图5.1untitled的模型窗口图5.2Simulink库5.2仿真参数的设置1、CCM模式下参数值为：其中，根据公式（4-13）可以算出要使Boost变换器运行在CCM模式下，就得使，所以，选取。由于开关频率为25KHZ，所以频率为，又因为会有比开关频率高的高频谐波存在，所以取，。表5.1CCM模式下的参数表参数符号额定值输入电压Vi24V电容C100f电感L4mH开关频率fs25KHZ占空比d0.4电阻R50拟合频率上限拟合频率下限电感的分数阶阶数0.8电容的分数阶阶数0.82、DCM模式下参数值为：同理可得：要使Boost变换器运行在DCM模式下，就得使，所以，选取。由于开关频率为25KHZ，所以频率为，又因为会有比开关频率高的高频谐波存在，所以取，。表5.2DCM模式下的参数表参数符号额定值输入电压Vi24V电容C100f电感L1mH开关频率fs25KHZ占空比d0.4电阻R500拟合频率上限拟合频率下限电感的分数阶阶数0.8电容的分数阶阶数0.85.3分数阶Boost型DC-DC变换器的Simulink仿真1、CCM模式下Boost变换器的Simulink模块仿真：图5.3CCM模式下Boost变换器的Simulink模块仿真2、DCM模式下Boost变换器的Simulink模块仿真：图5.4DCM模式下Boost变换器的Simulink模块仿真5.4仿真结果1、CCM模式下Boost变换器的Simulink模块仿真结果：图5.5CCM模式下电感电流的波形图图5.6CCM模式下输出电压的波形图2、DCM模式下Boost变换器的Simulink模块仿真：图5.7DCM模式下电感电流的波形图图5.8DCM模式下输出电压的波形图5.5仿真结果分析本文在分数阶微积分的理论基础上，分别建立了Boost型DC-DC变换器在电感电流连续模式（CCM）和电感电流断续模式（DCM）下的数学模型以及分数阶状态平均模型，经过本次仿真与分析发现：决定Boost变换器是运行在CCM模式下还是DCM模式下的是其参数条件的选取，通过计算与建模分析，发现与电感大小、电阻大小、开关周期、占空比以及电感的分数阶阶数和电容的分数阶阶数这些参数的选取都有关系。通过与整数阶的Boost变换器的仿真对比，基于分数阶微积分理论建立的Boost变换器模型比整数阶的结果要更为准确，特别是在电感的分数阶阶数和电容的分数阶阶数较小（如取值范围在0~1之间）时，使用整数阶模型来分析的结果是错误的。

总结与展望本文在基于分数阶微积分的理论基础上，运用状态空间平均法对运行在电感电流连续模式以及电感电流断续模式下的Boost变换器进行了建模与分析。不仅对分数阶理论知识进行了阐述说明，还分析了Boost变换器在不同工作模式下的工作原理，而且基于状态空间平均法建立了其数学模型以及Simulink模型，对分数阶Boost型DC_DC变换器做了一个全面的研究与分析。本文不仅运用了电路知识，还将高等数学知识也融入了进来，做到了将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂通信工程问题。此次只研究了DC_DC变换器中的Boost变换器，而作为开关电源的核心，DC_DC变换器有许多等待我们去研究的，随着电力电子技术的飞速发展，DC_DC变换器的研究也会越来越多，越来越全面。

湘潭大学通信工程专业“毕业设计”达成毕业要求指标点情况自评表达成情况自评标准5-完美达成；4-较好达成；3-基本达成；2-欠达成；1-完全未达成毕业设计支撑的毕业要求指标点本毕业设计支撑该项毕业要求指标点的具体体现达成情况自评1能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂通信工程问题本次设计运用到了数学，模拟电子技术等相关的专业知识来分析并研究分数阶Boost型DC_DC变换器，并使用了Matlab软件中的Simulink模块来建模。深入了解了分数阶微积分的理论知识和Boost变换器的工作原理等。42-2能够对复杂工程问题所涉及的内容进行文献检索、整理和研究本次设计参考并学习了二十多篇文献，从分数阶的基本理论到分数阶Boost型DC_DC变换器的研究，从中我总结了分数阶基本理论、整理了状态空间平均法以及发现了分数阶Boost变换器相比于整数阶的优越性等。43-1能根据需求确定设计目标，提出合理的解决方案在对于Boost变换器的研究中，人们都停留在整数阶Boost型变换器上，然而在实际中电容和电感本质上都是分数阶的，需要我们建立相应的分数阶模型来描述实际电容和实际电感的电特性，采用整数阶模型只能粗略的描述它们的电特性，所以以往采用整数阶模型来描述开关功率变换器是不够精确的，也是与开关功率变换器的分数阶本质相冲突的，所以本次研究是基于分数阶微积分理论的基础上来进行的。43-3能够进行系统结构组成设计和参数计算本次设计建立了分数阶Boost型DC_DC变换器的数学模型和Simulink仿真模型，并通过计算得出了各参数的取值。43-4能够集成单元过程进行流程设计，对流程设计方案进行优选，体现创新意识本次设计对运行在电感电流连续模式下和电感电流断续模式下的Boost变换器都进行了分析，并设计并建立了数学模型和Smulink模型，与以前的研究相比，做出了比较分析这一具有创新的设计。33-5能够用图纸、报告等形式呈现设计成果本次设计不仅建立了分数阶Boost型DC_DC变换器的数学模型，还建立了Simulink仿真模型，其结果都能用报告、图纸来呈现。57-2能针对实际的工程项目，分析并判断产品周期中可能对人类和环境造成损害的隐患，并对污染源处置方案和安全防范措施做出评价本次设计中由于会遇到电路分析，所以采用MATLAB仿真软件进行仿真,避免了人体对实际电路的接触而导致的安全事故。仿真不会有实际资源消耗，符合社会节约资源的提倡，也不会产生任何垃圾。59-3能够在多学科背景下的团队中承担团队负责人角色，能组织成员开展工作并发挥管理能力本次设计涉及到了数学、电路等多学科的专业知识，通过合理计划与安排，我首先学习了相关知识，然后对相关知识做了整理、总结，再设计了此次研究。虽然没有团队安排，但是我相信在团队中我此次的安排依旧能行得通。310-1具有英语听说能力；具备英语专业文献的阅读理解能力，具备一定的国际视野，能在跨文化背景下进行沟通与交流本次设计查阅了大量英文文献，通过英文文献学到了大量相关知识，并对相关英文文献进行了翻译工作（文献翻译）。410-2了解通信工程专业相关领域的科学技术及发展动态，能与业界同行及社会进行有效沟通与交流通过本次设计，了解到了许多新的学术论坛，对通信工程专业的发展动态以及科技创新都有了清晰的认识，加上实习的经历，更加深入地了解到了通信工程专业的发展动态。410-3具备撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令的能力本次经过大量学习、研究和改进，撰写了大约11000字的设计文稿。本设计在进行中时常与同组同学相互探讨，相互请教学习，虽然不是同一设计课题，但是设计都是基于DC-DC变换器的研究，我们共同探讨了DC-DC电路的工作及其升压的原理，为后期设计的进行打下了坚实的基础。411-2能在工程项目方案设计中考虑时间及成本管理、质量及风险管理、人力资源管理本次设计前，规划了此次设计的时间安排，并考虑了成本投入，合理规划并安排了此次设计。412-1能认识不断探索和学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识本次设计对我来说是一个陌生的领域，也通过这次机会，我学习到了更多的知识，拓宽了自己的知识面，我也认识到了自主学习能力以及终生学习的重要性。412-2掌握自主学习的方法，了解拓展知识和能力的途径，适应发展通过本次设计，我自主学习了分数阶微积分的知识和DC_DC变换器的相关知识，进一步拓展了我的知识面。4

致谢从2019年12月选题到2020年6月进行答辩，跨越了小半年，我的本科毕业设计终于顺利完成。首先非常感谢我的导师——马铭磷老师，很荣幸能够成为马老师指导的学生，也要感谢马老师为我们安排了助教来悉心指导我们的毕业设计，同时也真诚地感谢陈亮学长的耐心指导。我想对于毕业设计，导师也是希望我们体会“尽吾志也而不能至者，可以无悔矣”的写作态度与人生态度吧。完成毕业设计是值得喜悦的事情，但心中却也有些怅然若失，因为这也意味着自己即将与大学的学习生活告别。这份致谢既是对毕业论文的致谢，也是对大学四年的致谢。感谢我的母校——湘潭大学。回首在湘大求学的四年，学校和学院给予了我非常多学习和锻炼的机会，让我得以积累沉淀。感谢一路上遇到的师长，给予了我