混合导通模式逆变电源电压滞环控制策略研究

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1、分类号学号M201671273学校代码10487密级硕士学位论文混合导通模式逆变电源电压滞环控制策略研究学位申请人：吴靖南学科专业：电气工程指导教师：张宇教授答辩日期：2018年5月22日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonHysteresisVoltageControlStrategiesofinverterinMixedConductionModeCandidate：WuJingna

2、nMajor：ElectricalEngineeringSupervisor：Prof.ZhangYuHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,HubeiP.R.China430074May,2018华中科技大学硕士学位论文摘要逆变电源开关器件的损耗制约着其效率的提升。合理减少开关器件的开关次数能够有效降低开关损耗，在逆变电路中引入不连续导通模式也能进一步降低开关损耗，本文基于这两个途径研究提高逆变效率的相关方法。为了研究需要，本文首先建立了较为全面的单相半桥逆变器损耗模型，研究了一种环宽外

3、触发的定环宽电压滞环控制策略，滞环控制具有鲁棒性强、动态性能良好的特点，本文提出的环外触发的电压滞环控制策略在不影响输出波形质量的前提下可有效减少开关器件的开关次数，从而降低开关损耗，并且通过减小滤波电感，使电感电流部分开关周期工作于不连续导通模式，进一步降低了开关损耗，但是该控制策略有开关频率不固定的缺陷，不利于DSP等可编程控制器的算法编写及滤波器设计。因此本文研究了一种定开关周期的控制方法，该方法使滤波电感工作于混合导通模式。考虑到混合导通模式下模型非线性的特点，本文建立了一种基于电荷量的控制模型，该模型可实现连续导通模式和不连续导通

4、模式下数学模型的统一，便于控制。在此基础上，提出了一种基于电荷量模型预测控制的混合导通模式控制策略，相比于基于电荷量的PID控制可取得更好的控制效果。最后，结合滞环控制对控制策略进行了优化，可通过减少开关管的开关次数进一步降低开关损耗。Matlab/Simulink的仿真结果和为此设计搭建的110V/50Hz样机的实验结果验证了理论分析的正确性及控制策略的有效性。关键词：逆变电源、开关损耗、电压滞环控制、模型预测控制、混合导通模式I华中科技大学硕士学位论文AbstractThelossofinverterrestrictstheimprov

5、ementofinverter'sefficiency,sohowtoreducethelossofswitchmoduleistheproblemthatmustbesolvedtoimprovetheefficiencyofinverteroutput.Inindustrialapplication,theswitchinglossisoftenreducedbyaddingadditionalresonantcircuitorusingsoftswitchingcontrolstrategy.Addingadditi

6、onalr