光伏组件是光伏发电系统的核心部件,其性能和参数直接决定着整个发电系统的效率。在进行光伏发电系统设计过程中,需要进行系统的参数计算及构成其他设备的设计和选型。在实验室条件下,搭建大规模的光伏阵列显然不现实。为了更好的在实验室中开展光伏系统的相关研发工作,光伏模拟器就是必不可少的辅助设备。论文首先介绍了光伏模拟器的研究意义及近几年国内外对光伏模拟器的研究现状和研究方向,并推导出一种质点平抛运动轨迹方程进行光伏数学模型,和常用的光伏电池指数模型相比,平抛运动模型由于不含有指数运算,计算量小,实用性更高。在进行光伏模拟器主电路设计时,采用了ZVCS变换器和BUCK组合的拓扑结构,ZVCS变换器作为光伏模拟器的整流器可以高效地运行,BUCK电路采用双闭环控制策略,消除了控制延时的影响。在进行光伏模拟器负载工作点跟踪策略控制上平抛运动模型,推导出了负载工作点参考电流和负载之间的函数关系式,并采用分段迭代法可以快速准确的寻找负载工作点,提升模拟器动态性能。通过PSIM仿真平台对设计的光伏模拟器进行仿真验证,最后搭建了以DSP TMS320F28335为控制核心的光伏模拟器实验平台,并进行了运行实验,仿真和实验结果证明了模拟器主电路拓扑结构和控制策略的正确性。