MATLAB/Simulink实现基于平均电流控制的功率因数校正仿真模型

资 源 简 介

本项目利用MATLAB/Simulink建立有源功率因数校正（APFC）系统的仿真模型，采用平均电流控制策略优化功率因数，改善电网电流畸变，支持实时监测电压、电流波形并进行分析。

详 情 说 明

基于平均电流控制的有源功率因数校正（APFC）系统建模与仿真

项目介绍

本项目构建了一个在MATLAB/Simulink环境下运行的APFC系统仿真模型，专门用于研究和改善电力电子系统中的功率因数问题。通过采用先进的平均电流控制方法，系统能够有效校正电网电流波形，显著提升功率因数，并特别针对电流过零点畸变现象提供深入分析和优化方案。

功能特性

• 实时监测分析：对电网电压和电流进行实时监测与波形分析
• 功率因数校正：采用双闭环控制结构（电压外环+电流内环）实现精确的功率因数计算与校正
• 控制信号生成：基于平均电流控制算法生成功率开关器件的驱动信号
• 电压稳定控制：确保输出直流电压在各种负载条件下的稳定性
• 畸变改善分析：专门针对电流过零点畸变问题进行量化分析和改善方案验证

使用方法

1. 打开MATLAB并设置当前工作目录为项目文件夹
2. 运行主程序文件启动仿真环境
3. 根据需要调整系统参数：

- 负载电阻范围：100Ω-500Ω - PI控制器参数（Kp, Ki） - 开关频率：20kHz - Boost电路参数：电感2mH，电容470μF

1. 执行仿真并观察动态波形和性能指标
2. 分析输出结果，包括功率因数、THD值和系统效率等关键指标

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink仿真环境
• Simscape Electrical（原名SimPowerSystems）工具箱

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真控制功能，包括模型参数初始化、仿真环境配置、控制算法执行以及结果数据的采集与分析。该文件负责协调整个APFC系统的运行流程，生成关键的动态波形图表，并计算功率因数、谐波失真率等重要性能指标，同时提供对电流过零点畸变现象的专门分析能力。