基于MATLAB/Simulink的Z源-Boost混合拓扑单相全桥逆变器开环控制系统仿真

资 源 简 介

本项目通过MATLAB/Simulink构建Z源网络与Boost电路混合的单相全桥逆变器开环仿真模型，实现直流升压与逆变一体化分析。适用于电力电子教学与研究，支持参数调整与波形观测，无需反馈控制即可验证系统基本工作特性。

详 情 说 明

基于Z源-Boost混合拓扑的单相全桥逆变器开环控制系统仿真

项目介绍

本项目为基于Z源网络与Boost电路混合拓扑的单相全桥逆变器开环控制系统的MATLAB/Simulink仿真模型。系统整合了Z源网络的直流升压能力和全桥逆变器的直流-交流变换功能，通过开环控制方式验证在不同调制策略与电路参数下系统的稳态与动态工作特性。该仿真平台为研究一体化升压逆变器的波形质量、器件应力及阻抗网络工作机理提供了有效的分析工具。

功能特性

• 混合拓扑仿真: 集成Z源阻抗网络与Boost电路，实现高效直流升压与高质量交流输出的协同仿真。
• 灵活调制策略: 支持SPWM及多种PWM混合调制技术，用户可调整载波频率、调制比及升压因子等关键参数。
• 全面性能分析:

- 输出电压/电流波形显示与总谐波失真(THD)分析 - Z源网络电容电压与电感电流的动态响应过程观测 - 功率开关器件（如IGBT/MOSFET）的电压、电流应力评估 - 系统电压增益随调制比变化的特性曲线生成 - 输入/输出功率计算与系统效率估算

• 参数化设计: 允许用户便捷设置直流输入电压、Z源网络L/C参数、Boost电路参数及负载条件。

使用方法

1. 打开项目: 启动MATLAB，将当前文件夹设置为项目所在目录。
2. 配置参数: 运行主脚本文件以加载预设的系统参数至MATLAB工作区。用户可根据需要在脚本中修改输入电压、元件参数、调制参数及负载等。
3. 运行仿真: 打开Simulink模型文件，点击运行按钮开始仿真。仿真时间等设置可根据分析需求调整。
4. 结果分析: 仿真结束后，通过Scope模块、Powergui工具或运行脚本中的数据分析代码，观察波形并计算性能指标。

系统要求

• 软件要求: MATLAB R2016b 或更高版本，Simulink环境，并安装Simscape Electrical (原SimPowerSystems) 工具箱。
• 硬件建议: 为保证仿真流畅性，推荐使用至少Intel i5或同等性能的CPU，8GB及以上内存。

文件说明

主脚本文件承担了仿真前的核心预处理与后处理任务。其主要功能包括：定义并初始化仿真模型所需的全局电路参数与控制参数；调用并执行Simulink仿真模型；在仿真完成后，自动处理与提取仿真结果数据，并执行关键的波形绘制与性能指标计算，例如生成输出电压波形图、进行THD分析、绘制系统升压特性曲线等。