MATLAB/Simulink无负载Z源逆变器仿真建模与分析项目

资 源 简 介

本项目使用Simulink建立精确的Z源逆变器仿真模型，重点研究无负载条件下不同调制策略（如简单升压控制）的工作特性。通过分析逆变器升压能力和输出电压波形质量，为电力电子系统设计提供可靠仿真依据。

详 情 说 明

Simulink无负载Z源逆变器建模与分析项目

项目介绍

本项目构建了一个精确的Simulink仿真模型，专门用于Z源逆变器在无负载工况下的性能分析与研究。模型核心在于Z源网络的动态特性模拟，支持用户通过调整电路参数与调制策略，系统性地评估逆变器的升压能力、输出波形质量及开关器件应力。项目实现了从参数化建模到结果分析的全流程，为Z源逆变器的设计与优化提供有效的仿真工具。

功能特性

• 精确的Z源网络建模：支持参数化设置Z源电感（L1, L2）与电容（C1, C2）值。
• 灵活的调制策略：实现了简单升压控制等PWM调制策略，可调节调制指数、载波频率等关键参数。
• 全面的性能分析：

- 生成直流链路电压与交流输出电压的动态波形。 - 进行输出电压的频谱分析，计算总谐波失真（THD）。 - 提取关键性能指标，包括升压比、开关器件峰值电压应力及系统效率估算。

• 参数化扫描分析：支持对关键参数进行扫描，自动生成参数变化对系统性能的影响曲线。

使用方法

1. 参数配置：在主脚本中设置Z源网络参数、直流输入电压、PWM调制参数以及仿真时间参数。
2. 运行仿真：执行主脚本，自动调用并运行Simulink模型。
3. 结果分析：脚本自动处理仿真数据，生成并展示电压波形图、频谱分析图以及关键性能指标。

系统要求

• 软件：MATLAB (推荐R2020b或更高版本) + Simulink + Simscape Electrical™ 工具箱。
• 硬件：无特殊要求，但处理复杂参数扫描时建议配备足够内存。

文件说明

主脚本文件是本项目的控制核心，主要负责整个仿真分析流程的自动化执行。其核心功能包括：定义和配置仿真所需的各项参数（如电路参数与调制参数）；启动预设的Simulink模型并进行仿真计算；在仿真结束后，自动从结果数据中提取关键的电压、电流波形；对输出电压进行快速傅里叶变换（FFT）分析以计算总谐波失真等性能指标；最终生成并显示各类分析图表与结果报告。