单相电压源型逆变器控制系统设计

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------单相电压源型逆变器控制系统设计摘要：大量UPS系统在为许多不允许供电中断的重要用电设备提供不间断供电，研发UPS的关键便是电压源型逆变器，控制输出高质量电压波形，且带非线性负载和负载突变的情况下，仍能保持电压的稳定和高质量。本文的主要内容是研究单相电压源型逆变器，采用电压电流双环瞬时值反馈控制技术，并详细讨论了基于极点配置的双

2、环PI控制参数的整定。同时提出单环超前滞后电压瞬时值反馈控制，并做了大量仿真研究，显示这两种控制方式都具有优越的控制性能。关键词：双环控制；极点配置；超前滞后；电压源型逆变器Thecontrolsystemdesignofsingle-phasevoltagesourceinverterAbstract:UninterruptiblePowerSupply(UPS)systemsarewidelyusedforsupplyingcriticalequipmentwhichcan’taffordutilitypowe

3、rfailure.ThecoreofaUPSsystemisainverterwhichControltheoutputvoltagewaveformwithhighquality.Evenconnectedwithnonlinearloadandmutationalload,itstillcanmaintainthestabilityofvoltageandthequality.thispaperistostudythesingle-phasevoltagesourceinverter,adoptingthein

4、stantaneousvaluesofvoltageandcurrentdouble-loopfeedbackcontroltechnology.Thedual-loopPIcontrolparameterssettingbasedonpoleassignmentis——————————————————————————————————————----------------------------------------------------------------------------------------

5、--------discussedindetail.Atthesametimesingle-loopinstantaneousvoltagevaluewiththelead-lagcontrolstrategy.Andlotsofsimulationhavebeenachieved.AinverteristhecoreofaUPSsystem.Toachievenearlysinusoidaloutputvoltageevenwithnonlinearloads,manywaveformcorrectiontech

6、niqueshavebeenproposed.ThisdissertationfocusesontheresearchoftheinstantaneousfeedbacktechnologyofPWMinverters.Bothcontrolmethodsshowexcellentperformance.Keywords:dual-loopcontrol；PWMinverter；CVCF；lead-lagcontrolstrategy1引言能源的紧张，让人们越来越重视能源利用的高效性。电能成为生产生活使用最直接最重

7、要的能源，在电能的生产、传输和利用过程中，高效利用电能离不开电能变换；同时高精密设备对电能稳定性和高质量的要求，也迫切需要电力电子电能变化的迅速发展。对于逆变电源的控制策略,可以采用重复控制、无差拍控制、滑模变结构控制或者PID控制。但是现实实际应用中，现今普遍采用的电压电流双环控制，分为电感电流内环电压外环和电容电流内环电压外环两类，由于电感电流闭环没有把负载电流包括在内，导致系统对扰动敏感，所以本文重点研究了单相逆变器电容电流内环电压外环双环控制系统特性。L图1单相全桥PWM逆变器主电路原理图—————————

8、—————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------2.1单相逆变器连续域数学模型将输出电压uo和电感电流il作为状态变量，ur和i0分别为输入量和扰动量，输出电