基于MATLAB/Simulink的开关电源PWM闭环仿真系统设计

资 源 简 介

本项目使用MATLAB/Simulink构建开关电源闭环仿真模型，研究PWM控制策略，包含电源拓扑、PWM发生器、反馈环节和负载模型，实现高效的系统性能分析与验证。

详 情 说 明

基于Simulink的开关电源PWM闭环仿真系统设计

项目介绍

本项目利用MATLAB/Simulink平台构建开关电源的闭环仿真模型，重点研究脉宽调制(PWM)控制策略在开关电源系统中的实现机制。系统集成了完整的电源拓扑结构、PWM信号发生器、电压电流反馈网络以及可配置的负载模型，通过闭环控制实现输出电压的精确稳定调节。项目当前阶段专注于基础闭环控制策略的分析，暂不引入PID控制器，旨在深入探讨控制策略对系统动态响应特性的影响规律。

功能特性

• 完整的电力电子系统建模：包含Buck/Boost等典型开关电源拓扑结构
• 灵活的PWM调制实现：支持载波频率、调制比等关键参数可配置
• 多反馈环设计：集成电压和电流双反馈控制通道
• 动态负载模拟：支持阶跃负载和线性变化负载等多种工况
• 系统性能分析：自动计算超调量、调节时间等稳定性指标
• 可视化输出：生成驱动信号、输出波形、稳定性分析等多维度结果

使用方法

1. 参数配置：在Simulink模型中设置电源参数（输入电压、额定功率）、电路参数（电感、电容值）、PWM控制参数（载波频率、调制比）以及参考电压设定值
2. 负载配置：定义负载变化序列，可选择阶跃变化或线性变化模式
3. 仿真运行：执行仿真脚本，系统将自动运行闭环控制仿真
4. 结果分析：查看生成的波形图和数据报告，分析系统动态响应特性

系统要求

• MATLAB R2020a或更高版本
• Simulink基础模块库
• Simscape Electrical电力电子模块库
• 推荐配置：8GB以上内存，支持大型仿真运行

文件说明

主程序文件集成了完整的仿真流程控制功能，包含系统参数初始化配置、Simulink模型自动化调用、仿真过程执行监控以及结果数据的后处理分析。该文件实现了关键性能指标的计算算法，能够自动提取系统的动态响应特征参数，并生成多维度的可视化分析图表，为开关电源控制策略的优化提供数据支撑。