基于双环控制的三相SVPWM逆变器研究

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1、第"$卷第2期电力电子技术&OPQ"$，@OQ2*##"年/#月’OU:IEP:=HIO6B=K[=HOM:I，*##"基于双环控制的三相!"#$%逆变器研究李勋，朱鹏程，杨荫福，陈坚（华中科技大学，湖北武汉!"##$!）摘要：提出一种基于电压电流双环控制的三相%&’()逆变器，分析了其两相同步旋转坐标系下的数学模型并由此构建了系统的电压电流控制器。为了提高系统的动态响应特性及抗扰能力，电压外环包含了负载电流前馈及输出滤波电容电流解耦，电流内环包含了输出电压前馈及输出滤波电感电压解耦。*#+&,

2、实验样机的实验结果表明，该逆变器具有良好的非线性负载能力。关键词：逆变器；空间矢量；脉宽调制／电压电流双环控制中图分类号：-)!.!文献标识码：,文章编号：/###0/##1（*##"）#20##"#0#"!&’()*+&,-.,/--01,23-!"#$%456-/&-/723-(*58*’79-:**1;*5&/*934156，789’:6;<=>:6;，?,@A?B6

3、#$!，8%*’#）<73&/2=&：,H>I::GK:%&’()B6L:IH:IMGK:NO6LOPHG;:<=5II:6HNO5MP::LOPHG;:G6N=5II:6H=O6HIOPP:IGI:K:H5JH>IO5;>G6GPRSB6;H>:TGH>:TGHB=GPTON:P56N:IHUOJ>GK:KR6=>IO6O5KIOHGHB6;CIGT:Q46OIN:IHOBTJIOL:H>:NR6GTB=I:KJO6K:=>GIG=H:I

4、G6NB6H:IC:I:6=:I:V:=HBO6GMBPBHR，LOPHG;:O5H:IPOOJB6=P5N:KH>:C::NCOIUGINOCPOGN=5II:6HG6NO5HJ5HCBPH:IB6;=GJG=BHG6=:=5II:6HN:=O5JP:=OTJO6:6HQD5II:6HB66:IPOOJB6=P5N:KH>:C::NCOIUGINOCO5HJ5HLOPHG;:G6NO5HJ5HCBPH:IB6;B6N5=HG6=:LOPHG;:N:=O5JP:=OTJO6:6HQ->::WJ:

5、IBT:6HGPI:K5PHKCIOTG*#+&,JIOHOHRJ:L:IBCB:NH>GHH>:B6L:IH:I>GK;OONJ:ICOITG6=:UBH>6O6-)?*/(3：B6L:IH:I；KJG=:L:=HOI；’()／LOPHG;:<=5II:6HNO5MP:POOJ=O6HIOP@引言出周期的延迟，因而动态响应效果差。输出电压波形质量是逆变器的一项重要指标，为此提出了一种基于电压电流双环控制的通常要求逆变器输出电压为谐波含量很小的正弦%&’()三相逆变器，

6、通过建立其两相同步旋转坐波。尤其在非线性负载作用下，如何抑制谐波，提高标系下的数学模型，利用电压外环实现对输出电压输出电压品质，目前依然是逆变器研究的一个热点。的稳定控制，电流内环实现对输出电流的控制。由采用正弦脉宽调制（%’()）控制策略和后级3D滤于电压环包含了负载电流前馈及输出滤波电容电流波电路可以获得较好的正弦波电压输出，但其直流解耦，电流环包含了输出电压前馈及输出滤波电感电压利用率低。相比%’()而言，电压空间矢量脉电压解耦，因此有效地改善了系统的动态响应及抗宽调制（%&’()）具有更

7、低的高次谐波和电压利用扰能力。*#+&,实验样机的实验结果表明，该逆变率高等优点，越来越受到人们的重视。器具有良好的非线性负载能力，在负载突变的情况工业用高速数字信号处理器（X%’）的出现，为下能实现快速的跟踪。正弦波逆变器的数字化控制提供了更为有利的条A三相!"#$%逆变器数学模型件。各种先进的数字控制方案，如差拍技术［/］、重考虑图/所示的三相%&’()逆变器的电路复控制技术［*］等，提高了逆变器输出电压波形质量结构，变压器-次级侧电路状态方程为：和系统的可靠性，取得了一定的效果。但由于无差

8、N*/拍技术对逆变器参数的强依赖性，因此未能在实际9/N/Z!/0!3（/）逆变电源装置中得到广泛应用。重复控制利用负载!N+3扰动的周期性规律，“记忆”扰动发生的位置，有针对8/N/Z"/0"3（*）性地逐步修善输出波形，在稳态条件下获得很好的式中9/———输出滤波电感电压输出波形，但由于自身的缺陷，控制上有一个输8!———输出滤波电容8星形接法的等效容值//!/———变压器次级输出电压向量定稿日期：*##"0#!0/$!3———逆变器输出电压向量作者简介：李勋（/Y$.0），男，广西北流人，