使用MATLAB实现的光伏MPPT滑模控制与直流变换器双环控制系统

资 源 简 介

本项目在MATLAB中开发，基于滑模控制策略实现光伏阵列的最大功率点跟踪（MPPT），并通过Boost变换器进行直流电压-电流双环控制，确保系统高效稳定运行。外环电压控制与内环电流控制协同工作，优化能量提取。

详 情 说 明

光伏阵列最大功率点跟踪与直流变换器控制系统

项目介绍

本项目实现了一个光伏阵列通过Boost变换器直接连接的能量转换系统。核心功能是采用最大功率点跟踪（MPPT）技术确保光伏阵列始终运行在最大功率点，同时通过滑模控制（SMC）策略实现直流变换器的电压-电流双环级联控制。外环电压控制器根据目标直流母线电压生成参考电流指令，内环电流控制器快速调节变换器开关动作，从而实现高效、稳定的能量转换与输出。

功能特性

• 最大功率点跟踪（MPPT）：实时追踪光伏阵列的最大功率点，确保能量捕获效率最大化
• 滑模控制（SMC）策略：采用鲁棒性强的滑模控制方法，对系统参数变化和外部扰动具有强适应性
• 电压-电流双环控制：外环电压控制稳定直流母线电压，内环电流控制实现快速动态响应
• 实时监测与输出：提供PWM控制信号生成、系统状态监测和动态响应曲线显示功能

使用方法

1. 参数配置：设置光伏阵列特性参数、Boost变换器电路参数（电感值、电容值、负载电阻等）以及目标直流母线电压
2. 环境输入：输入光伏阵列实时测量的输出电压与电流数据，可选输入环境参数（光照强度、温度）
3. 系统运行：启动控制系统，自动执行MPPT算法和双环滑模控制
4. 结果获取：系统输出Boost变换器的PWM控制信号，同时显示最大功率点电压电流值、系统动态响应曲线以及滑模控制器状态波形

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• Simulink仿真环境（如需进行模型仿真）
• 控制系统工具箱（用于高级控制算法实现）

文件说明

main.m文件作为项目主入口，集成了系统初始化、参数配置、控制算法执行和结果可视化等核心功能。具体实现了光伏特性模拟、最大功率点跟踪算法调用、滑模控制器设计、电压电流双环控制逻辑、PWM信号生成以及系统动态响应的数据记录与图形绘制。