基于平均法的DCM模式DC/DC功率级MATLAB建模与仿真

资 源 简 介

本项目针对Buck、Boost、Buck-Boost三种DC/DC变换器在断续导通模式（DCM）下，建立精确的平均法数学模型，实现电压控制与峰值电流控制两种策略的仿真与分析。

详 情 说 明

基于平均法的断续模式DC/DC功率级建模与仿真分析

项目介绍

本项目针对Buck、Boost、Buck-Boost三种基本拓扑的DC/DC变换器，在断续导通模式（DCM）下建立精确的平均法数学模型。通过状态空间平均法推导变换器的动态特性，实现电压控制模式和峰值电流控制模式两种控制策略的建模与分析。项目包含小信号分析、传递函数计算、闭环系统稳定性分析等功能，并通过仿真验证不同工作条件下变换器的稳态和暂态性能。

功能特性

• 三大基础拓扑支持：完整覆盖Buck、Boost和Buck-Boost变换器
• 双控制模式：实现电压控制模式和峰值电流控制模式
• 精确建模：基于状态空间平均法建立DCM工作模式下的数学模型
• 全面分析功能：小信号分析、传递函数计算、稳定性分析
• 多维度仿真验证：稳态性能、暂态响应、频域特性分析
• 实用性能指标：提供建立时间、超调量、恢复时间等关键参数

使用方法

基本配置

1. 设置电路参数：电感值、电容值、开关频率、负载电阻
2. 定义工作条件：输入电压范围、输出电压规格、占空比范围
3. 配置控制参数：电压环PI控制器参数、电流环补偿器参数
4. 设定仿真参数：仿真时间步长、稳态工作点、扰动幅度

运行流程

1. 修改参数配置文件，设置所需的变换器类型和控制模式
2. 运行主程序开始建模与仿真分析
3. 查看生成的性能指标和波形图
4. 分析稳定性结果和动态响应特性

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必需工具箱：Control System Toolbox, Signal Processing Toolbox

文件说明

主程序文件实现了本项目的核心建模与仿真功能，具体包括：变换器拓扑选择与参数配置、状态空间平均法模型建立、工作点计算与小信号线性化处理、电压控制模式与峰值电流控制模式的双环系统设计、功率级传递函数推导与分析、频域特性计算与稳定性评估、时域仿真波形生成与动态性能指标提取，以及最终结果的图表绘制与报告生成。