小信号分析近似于非线性电力电子系统(如开关模式电源)的行为，使用在工作点附近有效的线性时不变(LTI)模型。小信号分析是将经典控制理论应用于电力电子系统的一个可行步骤，这需要LTI表示，例如系统的传递函数或状态空间模型。

对于众所周知的简单拓扑，如升压或降压转换器，您可以通过分析导出它们的等效LTI系统。然而，对于非标准变换器拓扑结构和集成在复杂电力电子系统中的变换器，分析推导变得非常耗时且容易出错。

业界公认的小信号分析方法是建立电力电子系统的仿真模型，然后使用频响估计。频率响应估计开始于在工作点周围的电力电子系统输入上叠加一个定义振幅和频率含量的小扰动信号，并测量系统对该扰动的响应。然后使用摄动信号和测量输出信号来计算频率响应或表示工作点附近系统动力学的传递函数。

您可以在模型中注入不同类型的输入信号来计算频率响应:

• Sinestream，一系列的正弦扰动一个接一个地施加。
• 啁啾，一种扫频信号，在一定频率范围内激励系统，使输入频率瞬时变化。
• 随机输入信号。
• 步进输入信号。

一旦计算了系统的频率响应或传递函数，就可以设计补偿器，并根据线性模型对其进行评估。通过对不同的工作条件(例如，不同的期望输出电压水平或不同的占空比)重复小信号分析，您可以开发一个增益计划控制器，在期望的工作范围内操作电力电子系统。

使用Simulink，您可以:

• 建立配电系统中开关电源、交流电机和其他负载的精确仿真模型。
• 选择几个扰动输入信号，对电力电子模型进行小信号分析。
• 使用诸如自动PID整定或具有根轨迹和博德图的交互式环路整形等技术，为获得的线性模型设计和调整补偿器。
• 设计一种基于增益控制的补偿器，实现电力电子系统在不同工况下的控制。
• 通过对电力电子系统的非线性模型进行仿真，验证和测试控制器的设计。
• 自动生成ANSI、ISO或处理器优化的C代码和HDL，用于快速原型化和控制器的生产实现。