基于MATLAB/Simulink的多电平逆变器仿真与性能分析模型

资 源 简 介

本项目开发模块化多电平逆变器仿真系统，支持级联H桥、飞跨电容等多种拓扑结构的性能对比分析。通过MATLAB/Simulink实现开关特性仿真、THD分析和功率损耗评估，为电力电子研究提供完整解决方案。

详 情 说 明

多电平逆变器仿真模型开发与性能分析

项目介绍

本项目基于MATLAB/Simulink平台构建了一个具备模块化结构的完整多电平逆变器仿真系统。系统支持对多种典型拓扑结构（如级联H桥、飞跨电容、二极管箝位等）进行性能对比分析，可仿真研究多电平逆变器的开关特性、输出电压波形质量、功率损耗分布及控制策略效果。通过参数化配置界面，用户可灵活调整电平数、调制策略和负载条件，适用于电力电子教学与科研场景。

功能特性

• 多拓扑支持: 集成级联H桥、飞跨电容、二极管箝位等主流多电平拓扑结构
• 参数化配置: 支持电平数、开关频率、调制比等关键参数灵活调节
• 调制策略: 实现SPWM、SVPWM等多种PWM调制技术
• 性能分析: 提供THD分析、频谱分析、损耗计算、效率评估等完整分析功能
• 动态仿真: 可模拟启动、负载突变等动态过程，分析系统响应特性
• 可视化输出: 生成电压电流波形、频谱图、热力图等多种分析图表

使用方法

1. 参数配置: 运行主程序，在图形界面中选择拓扑类型、设置电平数、器件参数和控制参数
2. 仿真执行: 配置负载条件和仿真参数后启动仿真，系统自动构建对应拓扑的Simulink模型
3. 结果分析: 仿真完成后查看自动生成的波形图、THD数据、损耗分布等分析结果
4. 对比研究: 通过改变参数配置，进行不同拓扑或控制策略的性能对比分析

系统要求

• MATLAB R2020b或更高版本
• Simulink基础模块库
• Simscape Electrical（原SimPowerSystems）工具箱
• Signal Processing Toolbox（用于频谱分析）
• 推荐内存：8GB以上
• 推荐存储空间：2GB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括用户交互界面实现、参数配置管理、仿真模型自动构建、多种拓扑结构生成算法、调制策略控制器设计以及完整的后处理分析流程。该文件通过模块化架构组织功能单元，提供统一的参数输入接口，能够根据用户选择动态生成对应的仿真模型，并执行谐波分析、损耗计算等性能评估任务，最终输出可视化分析报告和关键性能指标数据。