MATLAB开关电源系统设计与多工况动态仿真平台

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink环境，构建了开关电源系统的完整仿真模型，支持Buck、Boost、Buck-Boost等常见拓扑的设计与验证，具备电路参数自动优化、动态响应分析和效率评估功能，适用于电源系统的多工况动态仿真与研究。

详 情 说 明

基于MATLAB的开关电源系统设计与多工况动态仿真平台

项目介绍

本项目在MATLAB/Simulink环境下构建了一套完整的开关电源系统仿真平台。平台支持Buck、Boost、Buck-Boost等常见拓扑结构的设计、验证与分析，通过集成参数优化、动态响应测试、效率评估和故障模拟等功能，为开关电源设计提供全面的仿真支持。用户可通过波形可视化和数据导出快速验证设计的稳定性和可靠性。

功能特性

• 多拓扑支持：内置Buck、Boost、Buck-Boost等多种开关电源拓扑模型
• 参数自动优化：基于状态空间平均法的小信号分析和PID自动整定技术，实现电路参数与控制参数的快速优化
• 动态响应分析：支持负载阶跃、输入电压波动等动态工况测试
• 效率评估：自动计算电源效率曲线和关键性能指标（纹波系数、负载调整率等）
• 故障模拟：可模拟过压、过流保护响应及启动暂态过程
• 结果可视化：提供时域波形、频域伯德图及性能报表的多维度输出

使用方法

1. 参数配置：选择目标拓扑结构，设置输入电压、输出电压/电流、开关频率、电感/电容等电路参数
2. 负载定义：配置阻性、容性或动态负载模型
3. 控制调整：设定PWM占空比、PID增益或补偿网络参数
4. 仿真执行：运行仿真平台，获取波形图、伯德图及性能指标报表
5. 结果分析：通过可视化结果分析系统稳定性，导出数据用于进一步设计验证

系统要求

• MATLAB R2020b或更高版本
• Simulink基础模块库
• Simscape Electrical（电力电子模块库）
• Control System Toolbox（控制系统工具箱）

文件说明

主入口文件集成了拓扑选择、参数配置、仿真执行与结果分析的全流程控制。其核心功能包括：根据用户输入自动生成对应的Simulink仿真模型；调用参数优化算法计算电路最佳工作点；执行时域与频域仿真并提取关键性能指标；统一生成波形可视化图表及定制化分析报告。