基于PID控制的推挽DC-DC变换器MATLAB仿真

资 源 简 介

本项目实现推挽式DC-DC变换器的完整电路建模与闭环控制仿真，包含变压器、开关管、滤波等模块，通过PID调节器实现输出电压稳压，可分析不同负载下的动态响应特性。

详 情 说 明

基于PID闭环控制的推挽式DC-DC变换器稳压仿真系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB/Simulink平台的推挽式DC-DC变换器闭环控制仿真系统。系统采用PID控制策略实现对输出电压的精确稳压，具备完整的电路建模、控制系统设计和性能分析功能。通过时域和频域仿真，可全面评估变换器在不同工况下的稳态和动态性能，为电力电子变换器的设计与优化提供有效的仿真工具。

功能特性

• 完整电路建模：包含推挽变压器、功率MOSFET开关管、全波整流电路和LC滤波器的精确模型
• 智能闭环控制：采用数字PID调节器实现电压负反馈控制，确保输出电压稳定
• 动态响应分析：支持负载阶跃变化仿真，评估系统的调节时间、超调量等动态指标
• 实时监测功能：可实时观测输出电压、电流波形，自动计算纹波系数和转换效率
• 稳定性评估：提供系统环路频域分析，包括伯德图绘制、相位裕度和增益裕度计算
• 参数化设计：所有电路参数和控制参数均可灵活配置，支持多场景仿真对比

使用方法

1. 参数设置：在Simulink模型中配置输入电压、变压器匝比、滤波参数等电路参数
2. 控制器整定：设置PID控制器的比例、积分、微分系数，或使用自动整定功能
3. 仿真运行：设置仿真时间（默认0.1s）和步长（默认1e-6s），启动仿真
4. 结果分析：查看波形图观察动态过程，读取性能指标数据，分析系统稳定性
5. 优化调整：根据仿真结果调整电路参数或控制参数，重新仿真直至满足设计要求

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2020b或更高版本，Simulink、Simscape Electrical工具箱
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB以上；需要支持双精度浮点运算的处理器
• 操作系统：Windows 10/11，Linux（Ubuntu 18.04+）或macOS（10.14+）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心调度功能，包括仿真参数初始化、Simulink模型调用、数据采集与处理、性能指标计算以及结果可视化。具体负责协调整个仿真流程的执行，整合电路仿真与控制算法验证，并生成包含时域响应、频域特性和稳定性分析的综合报告。