逆变电源的数字控制技术

合集下载

浅谈正弦波逆变电路的数字化控制技术

维普资讯
ｃ镌电碌梭】ｉＬ．Ｉ：
２０年１２０７月５日第２４卷第１期
ＴｅｃｍｏｒｃｎｌｉｌｏＰｗｅｈｏｏｅｅＴｅｇｓＪｎ５２０，１４Ｎｏ１ａ．２，０７Ｖｏ．２．
控制策略，并指出了逆变控制技术的发展趋势和方向。关键词：逆变电路；电源｛数字控制
中图分类号：１ＴＮ７２文献标识码：Ａ
ＴｈｎｒｄｃｉｎｏｎｒｌＴｅｈｉｕｓａｄＳｒｔｇｆＩｖｒｅｅＩｔｏｕｔｏｆＣｏｔｏｃｎｑｅｎｔａｅｙｏｎｅｔｒ
１逆变数字化控制的发展状况［２１］－
早期逆变电路的控制是通过模拟电路实现的，在功能和性能方面都有较大的局限性。随着微电子技术的飞速发展，有高运算速度和强大功能的ＭＣ和具Ｕ电机专用ＤＰ芯片的出现，Ｓ控制理论普遍发展，逆变电路的控制方式焕然一新，字控制方式开始广泛应数
Ｋｅｒｓｎｅｔｒｃｒｕｔｐｗｅｕｐｙｄｇｔｌｏｔｏｙｗｏｄ：ｉｖｒｅｉｃｉ￣ｏｒｓｐｌ；ｉｉａｎｒｌｅ
０引言
逆变电路是能够实现将直流电能转换为交流电能的电路。它广泛应用于电力系统、家用电器、交通运输、工业电源和航空航天等诸多领域。近些年来，石油、煤和天然气等不可再生能源日趋紧张，绿色能源（以太阳能和风能为代表）日益受到重视，而有效利用这些新能源的关键技术之一便是正弦波逆变技术。发展高性能的Ｄ－Ｃ技术对现代国民经济具有重要的ＣＡ意义。高性能的逆变系统要求具备：高效率；高速动态响应；高稳态精度；高稳定性和可靠性；高智能化等特点。传统的单纯通过模拟器件加数字逻辑器件组合实现正弦波逆变控制的方法在高端应用方面实现性能突破显得力不从心。而随着高运算能力的专用ＤＰ芯Ｓ片的出现，先进的数字控制方法和策略运用于逆变电路成为可能。滑模变结构控制、模糊控制、无源控制和神经网络控制等先进的数字化控制技术被应用于逆变器，使其性能大大改善，不仅输出波形很接近正弦波，而且电磁干扰和对电网污染大大减小＿。１］

逆变电源的几种控制算法

逆变电源广泛运用于各类：电力、通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域。

在电路中将直流电转换为交流电的过程称之为逆变，这种转换通常通过逆变电源来实现。

这就涉及到在逆变过程中的控制算法问题。

只有掌握了逆变电源的控制算法，才能真正意义上的掌握逆变电源的原理和运行方式，从而方便设计。

在本篇文章当中，将对逆变电源的控制算法进行总结，帮助大家进一步掌握逆变电源的相关知识。

逆变电源的算法主要有以下几种。

数字PID控制PID控制是一种具有几十年应用经验的控制算法，控制算法简单，参数易于整定，设计过程中不过分依赖系统参数，鲁棒性好，可靠性高，是目前应用最广泛、最成熟的一种控制技术。

它在模拟控制正弦波逆变电源系统中已经得到了广泛的应用。

将其数字化以后，它克服了模拟PID控制器的许多不足和缺点，可以方便调整PID参数，具有很大的灵活性和适应性。

与其它控制方法相比，数字PID具有以下优点：PID算法蕴涵了动态控制过程中过去、现在和将来的主要信息，控制过程快速、准确、平稳，具有良好的控制效果。

PID控制在设计过程中不过分依赖系统参数，系统参数的变化对控制效果影响很小，控制的适应性好，具有较强的鲁棒性。

PID算法简单明了，便于单片机或DSP实现。

采用数字PID控制算法的局限性有两个方面。

一方面是系统的采样量化误差降低了算法的控制精度；另一方面，采样和计算延时使得被控系统成为一个具有纯时间滞后的系统，造成PID控制器稳定域减少，增加了设计难度。

状态反馈控制状态反馈控制可以任意配置闭环控制系统的极点，实现了逆变电源控制系统极点的优化配置，有利于改善系统输出的动态品质，具有良好的瞬态响应和较低的谐波畸变率。

但在建立逆变器的状态模型时将负载的动态特性考虑在内，因此状态反馈控制只能针对空载和已知的负载进行建模。

由于状态反馈控制对系统模型参数的依赖性很强，使得系统的参数在发生变化时易导致稳态误差的出现和以及动态特性的改变。

基于DSP的数字电源控制技术研究

基于DSP的数字电源控制技术研究数字信号处理（DSP）技术已经渗透到了各种电子设备中，为这些设备提供了高度的灵活性和智能化控制。

在电源控制技术领域，DSP也被广泛应用，促进了数字电源控制技术的发展。

本文将介绍基于DSP的数字电源控制技术研究。

一、数字电源控制技术数字电源控制技术是一种数字信号处理技术，它使用数字芯片作为电源控制器，实现对电源系统进行准确的控制。

数字电源控制技术具有很强的控制精度、响应速度和稳定性，可以保证电源系统的安全性、稳定性和高效性。

它与传统的模拟电源控制技术相比，具有更高的灵活性和更好的控制性能。

二、基于DSP的数字电源控制技术基于DSP的数字电源控制技术是数字电源控制技术的一种形式，它利用DSP芯片作为电源控制器进行进行信号处理和控制。

DSP在数字电源控制技术中的应用，主要体现在三个方面：数字控制、数字滤波和数字调制。

数字控制是指将控制信号从模拟信号转换成数字信号，并使用DSP芯片对数字信号进行处理，实现电源控制。

利用DSP芯片可以实现高速、高精度、多通道、多模式的数字控制，具有更好的控制性能。

数字滤波是指利用数字信号处理技术对电源系统中的信号进行滤波，消除噪声和杂波等干扰信号，从而保证电源系统电路中的信号质量。

DSP芯片具有强大的数字滤波功能，可以满足电源系统中不同频段信号的滤波要求。

数字调制是指利用数字信号处理技术实现电源中不同的调制方式，如PWM调制、SPWM调制、SVPWM调制等。

DSP芯片具有灵活的数字调制功能，可以实现多种数字调制方式，并选择合适的调制方式对电源系统进行控制。

三、数字电源控制技术在电源系统中的应用数字电源控制技术在电源系统中的应用非常广泛，可以应用于各种类型和规模的电源系统，如低压、中压和高压电源系统、直流和交流电源系统等。

1. 电力电子设备数字电源控制技术可以应用于电力电子设备中，如变流器、逆变器、交流电机驱动器、直流电机驱动器、风力发电机、太阳能发电等，对电力电子设备的输出特性进行数字控制，提高了电力电子设备的效率、稳定性和性能。

功率电子系统中的PWM控制技术

功率电子系统中的PWM控制技术功率电子系统中的PWM控制技术是一种广泛应用于电力电子变换器中的调节技术，通过改变脉冲宽度模拟模拟信号的幅值，从而实现对输出电压和电流的精确控制。

PWM控制技术在各种功率电子设备中都有重要的应用，例如交流调直流电源、逆变器、电机驱动器等。

本文将着重介绍功率电子系统中的PWM控制技术的原理、特点以及在实际应用中的优势。

首先，PWM控制技术的原理是通过不同占空比的脉冲信号来控制开关器件的导通时间，从而调节输出电压和电流。

采用PWM控制技术可以实现高效率的电能转换，减小能量损耗，提高系统的稳定性和可靠性。

此外，PWM控制技术还可以实现对电压、电流的精确控制，满足不同负载条件下的需求。

因此，PWM控制技术在功率电子系统中具有重要意义。

其次，PWM控制技术具有多种特点，例如控制精度高、响应速度快、可靠性强、具有较高的效率等。

由于PWM控制技术可以根据实际需要更改脉冲信号的占空比，因此可以实现对输出电压和电流的精确控制。

同时，PWM控制技术的响应速度非常快，可以在瞬时内对系统进行调节，提高系统的动态性能。

此外，PWM 控制技术采用数字控制方式，具有较高的稳定性和可靠性，可以实现长时间稳定工作。

最重要的是，PWM控制技术能够有效减小系统的能量损耗，提高整体效率，在功率电子系统中有着广泛的应用。

在实际应用中，PWM控制技术在各种功率电子设备中都有着重要的作用。

比如在交流到直流电源变换器中，PWM控制技术可以实现对输出电压的调整，保证输出电压稳定；在逆变器中，PWM控制技术可以实现对输出电压和频率的精确控制，适用于各种应用场景；在电机驱动器中，PWM控制技术可以实现对电机速度的精确控制，提高系统的动态性能。

此外，PWM控制技术还可以在UPS电源、光伏逆变器、风力发电系统等领域中发挥重要作用，为现代电力系统的稳定运行提供支持。

综上所述，功率电子系统中的PWM控制技术是一种重要的调节技术，具有控制精度高、响应速度快、能量损耗低等优点。

逆变器数字化控制关键技术

ｇｒｔｍｓｍｏｉｅｔｅｌｔｅｂａｏｒｃｉｎｓｇａｓｏｉｈｉｄｆｄｗｉｒａｉｉｓｃｒｅｔｉｎｌ．Ｂｙｓｌｃｉｇｔｅｏｔｍａａｌｇｍｏｅ，ｔｅｉｈｍｏｅｅｔｎｈｐｉｌｍｐｉｄｓｎｈ
中图分类号：ＴＭ４４Ｔ４５６；Ｍ６
文献标识码：Ａ
文章编号：０５２１（０６０ —２１０１０ —６２０）３０７— ５５
ＤｉｉａｎｔｏｃｎｉｅｏｎｅｔｒｇｔｌＣｏｒｌＴｅｈｑｕｓｆｒｌｖｒｅｓ
维普资讯
第３第３期８卷
２００６年６月
南
京
航
空
航天大学学报
Ｖｏ．３１８ＮＯ．３
ｔｏａｔｃＪｕｎｌｏｎｉｇＵｎｖｒｉｙｏｒｎａｔｃＡｓｒｎｕｉｓｏｒａｆＮａｊｉｅｓｔｆＡｅｏｕｉｓ＆ｎ
ｓｍｐｌｅａｆｃｎｔｏａｉｂｅｙｂｅａｐａｅｔｙｒｄｕｅａｉｄｌｙｏｏｒｌｖｒａｌｓｍａｐｒｎｌｅｃｄ．Ｔｈｅｆｅ — ｏｗａｄｃｍｐｅｓｔｏｃｅｎｇｅｄｆｒｒｏｎａｉｎｓｈｍｅ
ｔｅｄｏｆｐｏｒｅｅｔｏｃ．Ｈｏｖｅ．ｔｅｔｍｅｑｎｉａｉｎａｄｔｅｎｕｅｉａｕａｉａｉｎｉｈｅｄｓｒｎｗｅｌｃｒｎｉｓｗｅｒｈｉｕａｔｚｔｏｎｈｍｒｃｌｑｎｔｚｔｏｎｔｉ— ｃｅｅｔｍｅｓｓｅｒｓｌｎａｓｒｅｏｂｅｓｉｈｅｄｇｉａｏｎｒｎｅｔｒｕｃｓｓｍｐｉｅａｒｔ — ｉｙｔｍｅｕｔｉｅｉｓｏｆｐｒｌｍｎｔｉｔｌｃｔｏｌｉｖｒｅ，ｓｈａａｌｎｇｄｌｙ，ｃｍｐｕａｉａｅａｏｔｔｏｎｌｄｌｙ．ｓｒｏａｉｆｅｔ，ａｒｃｔｏｎｅｒ，ｔ．Ｔｈｉｐｐｒｓｕｅｈｏｒｅｅｉｕｓｄｅｄｔｍｅｅｆｃｎｄｔｕｎａｉｒｏｒｅｃｓａｅｔｄｉｓｔｅｃｒ — ｓｎｄｎｇｔｃｉｅｆｅｉｎｉｇａｄｇｔｌｓｎｇｅｐｈｓｕｌ— ｒｄｇｎ—ｉｅＵＰＳ．Ｔｈｌｘｉｂｌｎｃｆｐｏｉｅｈｎｑｕｏｒｄｓｇｎｉｉａｉｌ — ａｅｆｌｂｉｅｏｌｎｅｆｕｍａａｅｏｔｔｔｔａｆｒｒｉｎｄｃｄｂｙｔｃｕｈｅｏｕｐｕｒｎｓｏｍｅＳｉｕｅｈｅａｃｍｕｌｔｏｎｏｈｅｔｕａｉｎｅｒｒ．ａｄｔｅｄｇｉａｏｒｌａ — ａｉｆｔｒｎｃｔｏｒｏｎｈｉｔｌｃｎｔｏｌ

一种基于DSPIC全数字控制的逆变电源

提高电源的功率因数、降低谐波污染；
耗、承受短路电路能力以及通态压降等有明显的影响，直接影
ＧＢＧＴ作为逆变（）保护电路，保护电路主要是需要实现对应的保护功响到ＩＴ的静态与动态性能。所以，当采用ＩＢ７就需要设计好对应的驱动保护电路。图下能，确保电源的正常工作，包括：输入过／欠压保护、输出／入电源的开关元件时，过流保护、关元件的超温保护等，开确保整个逆变电源可以达３为该电源开关元件的驱动与保护电路。
等，电机和蓄电池所供应的电力不能满足这些设备的用电需２１主控制芯片的选择发．求，而必须将这些发电机和蓄电池产生的直流电转换成为可以
用的交流电。这时，逆变电源就有了用武之地。在这里采用的是由Ｍｉｏｈｐ公司生产的ＤＳＩｃｃｉｒＰＣ数字信号控制器（Ｃ）作为电源的主控制芯片。该芯片包括１ＤＳ６位闪
‘。。— —
７ — ０。 —
计算机光盘软件与应用
２１第１０２年５期ＣｍｕｅＤＳｆｗｒｎｐｌｃｔｏｓｏｐｔｒＣｏｔａｅａｄＡｐｉａｉｎ工程技术
ｌ
＝
主要部分。下图７、８分别为芯片与开关元件驱动电源。
Ｔ／ｔＹ￣
ｌ
４Ａ￥
Ｔ１．
入电压稳定在一个波动范围不大的区域之内，通过ＡＦ来ＰＣ
图２主控电路原理图
．４１Ｔ驱动电路Ｇ级处理电路实现ＡＦＰＣ和隔离变换，将三相逆变电路的直流输２逆变电源开关元件（Ｂ）

逆变器工作原理和控制技术-教案

开关管驱动电路
为开关管提供适当的驱动信号，使其能够在正确的时间导通或关断。驱动信号通常采用脉冲宽度调制（PWM）方式产生，通过改变脉冲宽度来控制开关管的导通时间，从而实现对输出电压的调节。
保护电路
用于保护开关管免受损坏。常见的保护电路包括过流保护、过压保护和过热保护等。当电路中出现异常情况时，保护电路会自动切断开关管的驱动信号，避免开关管因过流、过压或过热而损坏。
发展趋势
随着可再生能源的快速发展和电动汽车的普及，逆变器的需求将持续增长。未来逆变器将朝着高效率、高可靠性、智能化和集成化方向发展，同时还将注重环保和节能等方面的要求。
02 逆变器工作原理详解
直流电源与变换电路
直流电源
变换电路
提供稳定的直流电压，通常采用蓄电池或整流电路作为直流电源。
将直流电压转换为交流电压，通常采用桥式变换电路，由四个开关管组成。
关键参数测量和数据处理方法
输出功率的测量。逆变器效率的测量。数据处理方法
关键参数测量和数据处理方法
对实验数据进行整理，绘制相应的图表。
对实验数据进行比较分析，探究不同负载条件下逆变器的性能表现。
对实验数据进行统计分析，计算平均值、标准差等统计量。
结果讨论和经验总结
01
结果讨论
02
特点
方波逆变器输出波形为方波，结构简单、成本低，但输出谐波大、效率低；修正波逆变器输出波形接近正弦波，效率较高，但成本也相对较高；正弦波逆变器输出波形为正弦波，效率高、噪音小、稳定性好，但成本最高。
应用领域与发展趋势
应用领域
逆变器广泛应用于太阳能发电系统、风力发电系统、电动汽车、UPS不间断电源、电力电子装置等领域。

逆变电源的几种控制算法对比

逆变电源的几种控制算法对比一.数字PID控制P ID控制是一种具有几十年应用经验的控制算法，控制算法简单，参数易于整定，设计过程中不过分依赖系统参数，鲁棒性好，可靠性高，是目前应用最广泛、最成熟的一种控制技术。

它在模拟控制正弦波逆变电源系统中已经得到了广泛的应用。

将其数字化以后，它克服了模拟P ID 控制器的许多不足和缺点，可以方便调整P ID参数，具有很大的灵活性和适应性。

与其它控制方法相比，数字PID具有以下优点：P ID算法蕴涵了动态控制过程中过去、现在和将来的主要信息，控制过程快速、准确、平稳，具有良好的控制效果。

P ID控制在设计过程中不过分依赖系统参数，系统参数的变化对控制效果影响很小，控制的适应性好，具有较强的鲁棒性。

P ID算法简单明了，便于单片机或D SP实现。

采用数字P ID控制算法的局限性有两个方面。

一方面是系统的采样量化误差降低了算法的控制精度；另一方面，采样和计算延时使得被控系统成为一个具有纯时间滞后的系统，造成P ID控制器稳定域减少，增加了设计难度。

二．状态反馈控制状态反馈控制可以任意配置闭环控制系统的极点，实现了逆变电源控制系统极点的优化配置，有利于改善系统输出的动态品质，具有良好的瞬态响应和较低的谐波畸变率。

但在建立逆变器的状态模型时将负载的动态特性考虑在内，因此状态反馈控制只能针对空载和已知的负载进行建模。

由于状态反馈控制对系统模型参数的依赖性很强，使得系统的参数在发生变化时易导致稳态误差的出现和以及动态特性的改变。

例如对于非线性的整流负载，其控制效果就不是很理想。

三．重复控制重复控制是近几年发展起来的一种新型逆变电源控制方案，它可以克服整流型非线性负载引起的输出波形周期性的畸变。

重复控制的思想是假定前一周期出现的基波波形畸变将在下一个周期的同一时间重复出现，控制器根据给定信号和反馈信号的误差来确定所需的校正信号，然后在下一个基波周期的同一时间将此信号叠加到原控制信号上，以消除后面各个周期将出现的重复性畸变。

UPS电源逆变环节数字化控制技术的改进

定负载范围内输出良好特性，且获得稳定的５Ｈ正弦波电压。因此改进的系统是一种高性能、０ｚ低成本的控制系统。
关键词：逆变器；间断电源；０比例控制；不控￥／积分控制
中图分类号：Ｍ６，Ｎ６Ｔ４４Ｔ８文献标识码：Ａ文章编号：００１０２０）２０１－３１０ — ０Ｘ（０７１— １８０
ｓｒｃｕｅａｄｔｅｉｏａｔｐｒｍｅｅｓｏｈｙｔｍｒｅｃｉｅ．ｅｅｌｔｎｍｏｅｆｔｅ５ＨｚＵＰｌｓｏｐｔｔｒｎｈｍｐｒｎａａｔｒｆｔｅｓｓｕｔｅｗｅｅｄｓｒｄＴｈｍｕａｉｄｌｏｈ０ＳｃｏｅｌｏｂｏｉｖｒｃｎｒｌｓｓｅｗｓｄｓｇｅｎＳＥＲ．ｅｒｓｌｈｗｈｔｔｅｐｏｏｅｏｔｌｓｈｍｅｃｎｓａｉｚｈｕｐｔｎｅｏｔｙｔｍａｅｉｎｄｉＡＢｔｏＴｈｅｕｔｓｏｔａｈｒｐｓｄｃｎｒｃｅａｔｂｌｅｔｅｏｔｕｓｏｉ５ＨｚｓｎｖｅｌｉｏｔｅｆｃｉｅｆｒＵＰｖｒｃｎｒｌｙｔｍ．０ｉｅｗａｅｗｌ，ｓｃｓ－ｆｔｏＳｉｅｔｏｔｏｓｅｖｎｓｅ
ＴｈｍｐｒｖｍｅｔｏｇｔｌＣｏｒｌＴｅｈｎｏｏｉｓａｐｌｅｅＩｏｅｎｆＤｉｉａｎｔｏｃｌｇｅｐｉｄｉｔｅＩｅｔＳｙｔｍｆＵＰＳｎｈｎｖｒｓｅｏ

《2024年正弦逆变电源输出控制的实现》范文

《正弦逆变电源输出控制的实现》篇一一、引言正弦逆变电源是一种将直流电源转换为交流电源的设备，其输出控制是关键技术之一。

在现代电力电子技术中，正弦逆变电源被广泛应用于电力系统、风能、太阳能等新能源的并网和储能系统等领域。

因此，研究正弦逆变电源输出控制的实现对于提高系统性能、降低成本、保证电力质量具有重要意义。

二、正弦逆变电源的基本原理正弦逆变电源主要由直流电源、逆变器、滤波器等部分组成。

其中，逆变器是核心部分，它将直流电源转换为交流电源。

在逆变器中，采用正弦波调制技术来控制输出电压的波形，使得输出的交流电压与标准正弦波相符。

此外，还需要通过控制系统来对逆变器进行控制，保证其稳定运行和输出电压的准确性。

三、正弦逆变电源输出控制的实现正弦逆变电源的输出控制包括两部分：一方面是对输出电压的控制，另一方面是对逆变器的控制。

在具体实现上，主要涉及到控制算法和控制系统两部分。

（一）控制算法正弦逆变电源的输出控制采用数字控制技术，常用的算法包括PID控制算法、模糊控制算法、滑模控制算法等。

其中，PID 控制算法是一种应用广泛且易于实现的算法。

通过检测输出电压与参考电压之间的误差，利用PID算法计算出控制量，对逆变器进行控制，从而实现对输出电压的控制。

此外，模糊控制和滑模控制等算法也可以用于正弦逆变电源的输出控制，但它们的实现相对较为复杂。

（二）控制系统控制系统是实现正弦逆变电源输出控制的关键部分，主要由数字控制器和信号检测器等部分组成。

数字控制器负责实现算法计算和控制信号的输出，而信号检测器则负责检测输出电压和参考电压等信号。

在实际应用中，数字控制器通常采用DSP或FPGA等高速处理器来实现算法和控制功能。

此外，为了实现稳定的控制效果，还需要考虑控制系统的稳定性和抗干扰能力等问题。

四、实际应用中的注意事项在实际应用中，需要注意以下几个方面：1. 控制算法的选择：根据系统要求和实际条件选择合适的控制算法。

在简单易实现且效果良好的情况下，推荐使用PID控制算法。

二电平和三电平逆变器svpwm调制方法-概述说明以及解释

二电平和三电平逆变器svpwm调制方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分应该对二电平和三电平逆变器svpwm调制方法进行简要介绍，说明其在逆变器领域中的重要性和应用。

可以按照以下方式编写该部分的内容：概述逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置，广泛应用于电力电子领域。

在逆变器的调制方法中，svpwm是一种常用且有效的调制技术。

根据逆变器的拓扑结构的不同，svpwm调制方法可以分为二电平和三电平两种。

二电平逆变器svpwm调制方法通过对逆变器开关管的控制，使输出波形接近正弦波，并最大化功率输出。

其调制原理是将高频三角波与标准正弦波进行比较，通过控制开关管的导通时间实现输出波形的控制。

二电平逆变器svpwm调制方法具有简单、可靠的特点，在许多应用中得到广泛使用。

相比之下，三电平逆变器svpwm调制方法引入了一个额外的中点电压，可以提供更高的输出电压质量。

其调制原理是将标准正弦波与两个输出电压等级的三角波进行比较，通过控制开关管的导通时间和电平，实现输出波形的更精确控制。

三电平逆变器svpwm调制方法适用于高功率应用和对输出电压质量要求较高的场景。

本文将重点探讨二电平和三电平逆变器svpwm调制方法的调制原理和实现方式，比较其优缺点，并对其应用前景进行展望。

二电平和三电平逆变器svpwm调制方法的研究对提高逆变器效率、降低谐波失真以及满足不同应用需求具有重要意义。

1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的结构进行概括和简要说明。

可以按照以下方式编写:本文主要围绕着二电平逆变器SVPWM调制方法和三电平逆变器SVPWM调制方法展开讨论。

文章结构如下：第一部分为引言，包括概述、文章结构和目的。

在概述中，将会介绍逆变器的作用和重要性，以及SVPWM调制方法在逆变器中的应用背景。

文章结构将会简要列举本文的章节和主要内容。

目的部分将明确本文旨在比较二电平和三电平逆变器SVPWM调制方法的优劣以及探讨其应用前景。

基于电压微分反馈控制和重复控制的逆变电源控制技术

Ｆｉ１Ｓｎｌ－ｈｓａｆｂｒｄｅｉｖｒｅｇ．ｉｇｅｐａｅｈｌｉｇｎｅｔｒ
求：１）稳态精度高，括ＴＤ值小，波分量相对包Ｈ基参考波形在相位和幅值上无静差；）动态性能好，２
至输出量的５时，％以上累加过程也就相当于停止了。Ｑ（）用低通滤波器时，类似的作用，时ｚ采有此是频率越高的误差分量积分越弱。周期延迟环节
作用为：每隔一个周期，输出量得到一次累加，使这
基金项目：家自然科学基金资助项目（０００３国５２０）７作者简介：熊健（９１）男，１７．，湖北籍，教授，士，究方向为电力电子与电力传动。副博研
层的电压微分反馈补偿器可以在离散域任意配置逆变电源极点位置，大地改善了逆变电源动态极
性能，外层的重复控制则致力于提高稳态精度。该方案在一台基于ＤＰＴＳ２Ｆ４ＳＭ３０２０控制系统的ＰＷＭ逆变电源上得到验证，实验结果证明在仅使用输出电压反馈的前提下，方案能得到高质量该
维普资讯
第２５卷第３期２００６年７月
电工电能新技术
ＡｄａｃｄＴｃｎｌｇｆＥｅｔｉａｇｎｅｉｇａｄＥｎｒｙｖｎｅｅｈｏｏｙｏｌｃｒｃｌＥｎｉｅｒｎｎｅｇ

智能UPS控制技术研究

1 引言在计算机网络及其相关网络通信技术迅猛发展的推动下，为确保在进行信息资源共享时所获得的数据、文件和图形等资料具有高度的真实可靠性、连续性和高保真度UPS(不间断电源)正越来越广泛地被应用到国民经济的各个领域。

同时，随着信息技术的发展，智能信息处理以及基于网络的远程监控等新技术逐步应用于UPS中，构成了全智能化的UPS系统，方便了用户、提高了可靠性。

本文着重介绍UPS控制技术，分析了UPS的PID控制技术的特性并深入分析了基于PID控制和重复控制的复合控制策略。

2 控制策略概述UPS逆变器的数字控制技术成为了当前逆变器研究领域的一个热点，出现了多种逆变器数字化控制方法，包括数字PID控制、状态反馈控制、无差拍控制、重复控制、模糊控制等，有力地推动了UPS技术的发展。

每一种控制方案都各有其长短。

某些控制方法虽然具有较好的动态响应速度，但稳态输出电压谐波失真度又达不到要求；某些控制方法虽然同时具有较高的动态和稳态精度，但它对参数变化很敏感，鲁棒性不好；某些控制方法有很好的稳态精度，但动态响应效果却很差；某些控制方法受硬件水平的限制，目前还不能得到很好的应用。

因此，一种必然的发展趋势是各种控制方案互相渗透，相互取长补短，构成复合的控制方案。

3 数字PID控制在UPS逆变器控制中，最常用、最简单的方法是PID控制，具体实现方式包括电压瞬时值反馈控制和电压电流双闭环反馈控制，图1所示为电压瞬时值反馈控制。

电压瞬时值反馈的控制策略优点是只使用了一个电压传感器，缺点是系统动态响应特性不好，跟踪特性不是很好, 波形质量欠佳。

图2为采用此控制方法在10KVA逆变器上带容性负载时的输出电压波形。

从图中可以看出波形失真度较大，难以满足高质量电源的要求。

改善电压源逆变器的动态特性的方法之一是增加一个电流闭环。

在这种控制策略中，滤波电容的电流（也就是输出电压的微分）作为一个反馈变量引入到控制系统中，达到改善输出波形质量，它必须使用一个霍尔传感器来检测滤波电容电流，增加了系统的复杂性和成本。

逆变电源的几种控制算法

一. 逆变电源的几种控制算法逆变电源广泛运用于各类：电力、通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域。

在电路中将直流电转换为交流电的过程称之为逆变，这种转换通常通过逆变电源来实现。

这就涉及到在逆变过程中的控制算法问题。

只有掌握了逆变电源的控制算法，才能真正意义上的掌握逆变电源的原理和运行方式，从而方便设计。

在本篇文章当中，将对逆变电源的控制算法进行总结，帮助大家进一步掌握逆变电源的相关知识。

1.1.逆变电源的算法主要有以下几种。

1.1.1.数字PID控制PID控制是一种具有几十年应用经验的控制算法，控制算法简单，参数易于整定，设计过程中不过分依赖系统参数，鲁棒性好，可靠性高，是目前应用最广泛、最成熟的一种控制技术。

它在模拟控制正弦波逆变电源系统中已经得到了广泛的应用。

将其数字化以后，它克服了模拟PID控制器的许多不足和缺点，可以方便调整PID参数，具有很大的灵活性和适应性。

PID控制在设计过程中不过分依赖系统参数，系统参数的变化对控制效果影响很小，控制的适应性好，具有较强的鲁棒性。

PID算法简单明了，便于单片机或DSP实现。

采用数字PID控制算法的局限性有两个方面。

1.1.2.状态反馈控制状态反馈控制可以任意配置闭环控制系统的极点，实现了逆变电源控制系统极点的优化配置，有利于改善系统输出的动态品质，具有良好的瞬态响应和较低的谐波畸变率。

但在建立逆变器的状态模型时将负载的动态特性考虑在内，因此状态反馈控制只能针对空载和已知的负载进行建模。

由于状态反馈控制对系统模型参数的依赖性很强，使得系统的参数在发生变化时易导致稳态误差的出现和以及动态特性的改变。

基于数字PID的逆变电源复合控制技术

610031)
Abstract Int oduce the status of digital control technology of inver er， r t analysis three comPlex control technology used widely， Poit out comPlex control technology is the develoPment direction of and digital control technology of inver er. t KeyW0r ds: Inver er ，PID，ComPlex Control t
随着现代科学技术的迅猛发展，逆变电源越来越广泛地应用于银行、证券、军事、医疗、航空航天等领域，同时对逆变电源的性能提出了更高的要求。早期的逆变电源多采用模拟控制，但存在着诸如系统的可靠性低、监控功能有限以及产品升级换代困难等许多缺点，因而逐渐被数字控制所取代。数字化、网络化已经成为信息社会的主流，逆变电源数字控制方法成为当今电源研究领域的一个热点。与数字化相对应，各种各样的离散控制方法也纷纷涌现，目前主要有以下几种: 数字 P D 控制、 I 无差拍控制、重复控制、滑模变结构控制、单周控制、模糊控制以及神经网络控制。这些控制策略有力地推动了逆变电源控制技术的发展，但每一种控制策略都有其特长，也在某些方面存在一些问题。因此，一种必然的发展趋势是各种控制方案互相渗透、取长补短、优势互补，结合成复合的控制方案。可以说复合控制是逆变器控制策略的一个发展方向。
1
引言
过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制(如图 1 所示)。它又包括数字 P 控制和数字 PD 控制。数 l
字 P D 控制以其简单、参数易于整定、具有较强的 I 鲁棒性等特点，广泛应用于工程实践之中。但是，数字 P D 控制方法运用到逆变电源的控制中，不可 I 避免的产生了一些局限性，一方面是系统的采样量化误差降低了算法的分辨率，使得 P D 调节器的精 I 度变差; 另一方面，采样和计算延时使得被控系统成为一个具有纯时间滞后系统，造成 P D 控制器的 I 设计困难，稳定性减小。针对传统数字P D 控制存在的一些问题， I 智能控制的思路也引入P D 控制之中， I 并在逆变电源的控制中得以应用; 同时，其它控制策略也不断地引入其中，使古老的 P D 控制仍充满活力。 I

逆变电源的数字控制技术

!"#$%&’(" () #’*’&+, %("&-(, () ’"./-&/./01 234 !567889 8: ;946<=36>9 >?@ ;946<=8?36 ;?AB ， ;>C< *73?> 23>8<8?A 1?3B， ’>?67>?A ""##$"， *73?>% DEC<=>6< ： F? <73C G>G4=， <74 @3A3<>9 68?<=89 H>IC 8: 3?J4=<4= >=4 3?<=8@K64@ 3? @4<>39， >?@ <74 @4J498G4?< <=4?@ 8: <74 @3A3<>9 68?<=89
0 嵌入式重复控制框图 ’1—给定信号； ’2—扰动信号； ()!*—控制对象； ’3—实际输
出值； !("—周期延迟环节； #)!*—补偿器。图$ 重复控制系统框图
/ 一般重复控制框图
焊接精萃 — — 逆变式焊机技术的发展
将模糊控制应用于逆变器，其优点为： !" 模糊控制器的设计不需被控对象的精确数学模型，并且有较强的鲁棒性和自适应性； #" 查找模糊控制表只需占处理器很少的时间，可采用较高采样率来补偿模糊规则和实际经验的偏差。将输出电压和滤波电感电流反馈即电压误差和电感电流作为输入模糊变量，可以实现逆变器的模糊控制。整流性负载时，其输出电压 $%&+,- 。将模糊控制与无差拍控制相结合，可用来补偿由于非线性负载导致的电压降落，其系统框图如图 & 所

大功率逆变电源 PWM 控制技术分析

大功率逆变电源 PWM 控制技术分析摘要:在功率电子学中，逆变电源控制技术是重要一个组成部分，文章基于全桥变换器PWM控制技术分类上，首先对PWM控制技术含义以及在纯硬件PWM法控制充电电流方法中的应用进行了简单分析，然后比较了四种PWM控制技术，并对四种技术的特点和原理做了分析，并根据对电路的要求，发现大功率全桥变换器还是比较适合电流型相移式PWM控制技术的。

关键词:电流型相移式控制；全桥变换器；PWM控制技术引言在电力电子技术中，逆变电源的控制技术也是一个非常重要的部分，其中脉宽调制（PWM）技术不但对电力变压器和输出滤波器的体积进行了减小，同时还使控制补偿网络的设计进行了简化，并且发展为了逆变控制技术的主流。

在等离子体、通信和表面工程领域，逆变电源的应用需求也在不断增加。

其中，变压器式全桥变流器控制技术一般分为四种技术:1电压型移相（PWM）技术、2电流型同步（PWM）技术、3电压型同步（PWM）技术、4电流型移相式（PWM）技术，分析表明，电流型移相式（PWM）技术是电力全桥逆变器较好的控制技术。

1.PWM控制技术含义PWM控制技术也叫做脉冲宽度调制技术，他是先对脉冲先进行调节，然后来获得波形的宽度，并且它的等效原理也是其技术中的重要领域，其中非常典型的是SPWM波形，这种波形就是正弦波的脉冲宽度和等效。

PWM的含义就是打开和关闭输出波形调解。

开关电源通常是一个脉冲宽度调制（PWM）技术，其特点是高频，高效率，高功率密度，高可靠性，然而，由于以高频率的开关状态的开关装置的操作，所以，其本来就是一个比较快速的瞬态电磁干扰源，而且它产生的EIM信号频率范围比较广，同时它具有一定幅度，当这样的电源是在数字装置直接使用，该设备产生的EMI信号将更加激烈和复杂[1]。

2.PWM技术的实际应用2.1在1PWM软件法控制充电电流方法中的应用在PWM软件法控制充电系统电流计算方法中的应用中，它是在不改变PWM信号周期的前提下，然后在利用单片机的PWM端口，来利用软件的方式调整单片机的PWM控制功能以及PWM的占空比，然后来对充电电流进行控制。

正弦波逆变电源的DSP数字控制技术研究

维普资讯
ห้องสมุดไป่ตู้
兰！
旦鲞塑笪笪
通镌电冻】－：！！！！！ｅＴｃｏｇｓｒｅｎｏｉｈｌｅ
Ｓ．５２６Ｖ１３。５。２，０，。２Ｎ．ｐ０．磷籼并发
文章编号：０９３６（（））５０１－３１０６４２１（ —０４（ｆ）６）
Ｔ公司ＤＰＴＭＳ２）Ｆ４７作为控制器核心，ＩＳ３（２０ＡＬ实现正弦波逆变电源的控制。
２ＤＰ硬件设计Ｓ
图１为系统的硬件结构框图。系统使用的ＤＳＰ板电路原理图，含了ＡＤ包Ｃ采样电路，以及ＩＯ输出／等。Ａ／Ｄ采样电路中使用两片德州仪器公司的３３Ｖ。电压基准ＲＥ３）３作为Ａ／的电压参考及Ａ／Ｆ（３ＤＤ输
中图分类号：Ｐ７，Ｔ２３ＴＭ４４６
文献标识码：Ａ
ＴｈｓａｈｏｎｅｔｒＰｏｒＳｐｌａｅｎＤＳｅＲｅｅｃｆＩｖｒｅｗｅｕｐｙＢｓｄＯＰ
ＷＡＮＧａ－ｕｎ。ＸｉｏｈａＦＥＮ（ｉｎｚｏＪａ —ｈｕ
模拟控制相比，数字控制可以简化硬件电路，提高控制精度，实现各种复杂的控制算法，降低了电路成易且本，易实现大规模产品生产。数字化控制可采用先进
的控制方法和智能控制策略，高速微处理器的出现，使得数字控制技术实时性迅速提高，字控制才得到］数更广泛的应用。用软件手段实现的反馈控制算法能很好地解决控制系统由于元器件老化和温漂带来的问题，干扰能力也将大大地增强。冈此，抗控制系统的升级可以通过修改软件程序来实现，不改变硬件的条在件下提高系统的性能。本文逆变电源模块选用美国

电工业的光伏逆变器控制技术

电工业的光伏逆变器控制技术一、光伏逆变器的基本原理光伏逆变器是将太阳能电池板发出的直流电转化为交流电的重要设备。

其主要由DC/AC转换电路、控制电路及滤波电路组成。

其中，DC/AC转换电路是将电源输出直流电转换为交流电的核心部分，控制电路则是控制输出电压波形等参数的关键，滤波电路则是为输出电压和电流的波形进行滤波，以此平稳输出交流电。

二、光伏逆变器中的控制系统光伏逆变器中的控制系统主要由测量电路、控制算法及执行机构组成。

测量电路主要是测量电源输出电压和电流等电学参数，控制算法则是控制系统的核心部分，其直接关系逆变器的输出电压波形、输出电流波形及转换效率等参数。

三、光伏逆变器控制系统中的PID控制技术PID控制技术是光伏逆变器控制系统中常用的一种控制算法。

PID控制器的输入是误差（设定值与实际值之差），输出则是通过调节执行机构来使实际值逐渐接近设定值。

控制器具有比例、积分和微分三个部分，分别对应于控制系统的比例环节、积分环节和微分环节，其主要应用于光伏逆变器中电网电压和频率的稳定控制。

四、光伏逆变器控制系统中的MPPT技术最大功率点追踪（MPPT）技术是现代光伏逆变器控制系统中常用的一种技术。

MPPT技术主要通过改变太阳能电池板的工作电压和电流，以获取最大的发电功率。

控制系统通过在太阳能电池板上加入一个开路电压、短路电流的等效电路，通过对电流和电压的测量来实现MPPT技术。

五、光伏逆变器控制系统中的反馈控制技术反馈控制技术是光伏逆变器控制系统中的一种重要技术，其通过将实际输出电压、电流与预设参数进行比较，根据误差大小来控制执行机构的运动方向和速度。

反馈控制技术主要是为了保证光伏逆变器输出电压和电流的稳定性，同时可以有效提高逆变器的效率。

六、光伏逆变器控制系统中的模拟控制技术模拟控制技术是光伏逆变器控制系统中的一种关键技术，其主要是通过对光伏逆变器输出电压和电流的控制，来实现直流/交流电的转换。

模拟控制技术的主要功能是实现对输出电压和电流的变化进行超前预测和反馈控制。