PWM逆变电源瞬时值反馈控制技术研究 硕士论文

学士论文_三相电压型PWM 整流器原理及控制方法摘要随着电网谐波污染问题日益严重和人们对高性能电力传动技术的需要以及绿色能源的发展，PWM整流器技术已成为电力电子技术研究的热点和亮点。

三相电压型PWM 整流器可以做到高功率因数,直流电压输出稳定,具有良好的动态性能,还可实现能量的双向流动。

因此,成为当前电力电子领域研究的热点课题之一。

论文首先以三相电压型PWM整流器的主电路拓扑结构,阐述三相电压型PWM整流器的基本工作原理并建立了三相电压型PWM整流器的数学模型；其次,介绍三相电压型PWM整流器的控制方法,深入研究三相电压型PWM整流器的空间电压矢量脉宽调制控制方法, 以TI公司的TMS320LF2407A芯片作为控制器，选用三菱公司的IPM模块进行三相电压型PWM整流器系统的硬件设计，包括主电路、检测控制电路,保护电路等；结合硬件设计的基础之上，完成相应的软件设计。

关键词PWM整流器电压空间矢量PWM（SVPWM）控制DSP Title Design of three-phase PWM Rectifier powerAbstractWith the serious problem of harmonics pollution to the power system and the need of high performance of AC drive application and the development of the green power technology，PWM rectifier has become a highlight in the field of power electronics. Three-phase PWM rectifiers have recently been an active research topic in power electronics due to more virtues, such as sinusoidal input currents, unity power factor , steady output voltage, good dynamics and bin-directional energy flow.Firstly, the thesis elaborated the basic principle of work for the PWM rectifier according to main circuit topology of three-phase voltage-type PWM rectifier, and the establishment of a three-phase voltage-type PWM rectifier model; Secondly, the thesis proposed the three-phase voltage-type PW M rectifier’s control strategy. Based on the control strategy it has studied the space voltage vector pulse width modulation control method. With TI company's TMS320LF2407A chip as controllers, choose Mitsubishi company IPM module for three-phase voltage source PWM rectifier system hardware design, including the main circuit, detection control circuit, protect circuit, etc.; Combined with the basis of hardware design, software design of complete corresponding.Keywords PWM rectifier Voltage space vector PWM (SVPWM) control DSP目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2 国内外PWM 整流器研究发展现状 (2)1.3 本课题研究的内容 (6)1.4 本章小结 (6)第二章三相电压型PWM 整流器原理及控制方法 (7)2.1 方案论证 (7)2.1.1 微处理器的选择 (7)2.1.2 功率器件的选用 (8)2.2 三相电压型PWM整流器主电路拓扑结构 (9)2.3 PWM整流器运行的基本原理 (10)2.4 三相电压型PWM整流器的数学模型 (13)2.4.1 三相VSR一般数学模型 (13)2.4.2 dq坐标系下三相VSR数学模型 (15)2.5 三相电压型PWM整流器控制方法 (15)2.6 电压空间矢量PWM（SVPWM）控制 (17)2.6.1 SVPWM基本原理 (18)2.6.2 SVPWM的合成 (19)2.6.3 SVPWM与SPWM控制的比较 (21)2.7 本章小结 (22)第三章三相电压型PWM整流器系统硬件设计 (22)3.1 硬件系统设计 (22)3.2 主电路设计 (23)3.2.1 进线熔断器 (23)3.2.2 功率器件选型 (24)3.2.3 交流侧电感设计 (24)3.2.4 直流侧电容选取 (28)3.2.5 IPM保护及其接口电路 (29)3.3 检测控制电路设计 (31)3.3.1 过零检测电路设计 (31)3.3.2 采样调理电路设计 (32)3.3.3 温度检测电路设计 (33)3.3.4 DSP控制电路设计 (34)3.4 本章小结 (36)第四章三相电压型PWM整流器软件设计 (36)4.1 系统资源分配 (37)4.2 控制软件的构成 (38)4.2.1 主程序设计 (38)4.2.2 中断服务程序设计 (39)4.2.3 子程序设计 (41)4.3 本章小结 (43)结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)附录电气原理图............................................................................ 错误!未定义书签。

PWM逆变器共模电磁干扰分析及抑制技术研究PWM（脉宽调制）逆变器是一种广泛应用于电力电子领域的重要设备。

然而，随着其在各种应用中的普及，其共模电磁干扰（EMI）问题也逐渐暴露出来。

本文通过分析PWM逆变器的共模电磁干扰问题，并探讨了一些抑制技术，以提高设备及系统的EMI性能。

首先，我们需要了解PWM逆变器产生的共模电磁干扰的原因。

共模电磁干扰是指电磁信号同时出现在系统的两个参考点之间，并可能对其他设备或系统产生干扰。

PWM逆变器主要通过高频开关器件的开关过程来实现电能的转换，因此其开关频率的高低直接影响着EMI的程度。

高开关频率会导致更多的高次谐波成分，从而增加了共模电磁干扰的产生。

其次，本文将分析PWM逆变器的工作原理，以了解其产生共模电磁干扰的机制。

PWM逆变器通过周期性的开关过程将直流电能转换为交流电能。

在开关过程中，由于开关器件的非线性导致的高次谐波成分产生，这些高次谐波成分会通过导线、电缆等传导途径传输，并引起共模电磁干扰。

针对PWM逆变器的共模电磁干扰问题，本文提出了一些抑制技术。

首先是滤波技术，包括使用滤波电容、滤波电感等元件，以减小共模电磁干扰的传导。

其次是对PWM逆变器的开关频率进行优化，选择合适的开关频率，使高次谐波成分的幅度减小，从而减小共模电磁干扰的产生。

此外，地线的设计和布局也是重要的一环，合理的地线设计和布局可以有效地减小共模电磁干扰的传导。

另外，本文还探讨了一些先进的抑制技术，如采用无电感电源模块（LLC）逆变器来替代传统的PWM逆变器。

无电感电源模块逆变器通过使用共模电感来减小共模电磁干扰的产生，并通过在输入电路中引入滤波电容来增加滤波效果，从而达到更好的抑制共模电磁干扰的效果。

综上所述，本文通过对PWM逆变器的共模电磁干扰问题进行了分析，并提出了一些抑制技术。

这些技术可以有效地减小共模电磁干扰的产生，提高设备及系统的EMI性能。

未来，我们还可以进一步研究和改进这些技术，以应对不断增长的EMI抑制需求综上所述，本文通过分析PWM逆变器的共模电磁干扰问题，提出了一些有效的抑制技术。

PWM逆变电路及其控制方法PWM（Pulse Width Modulation）逆变电路是一种通过改变电压或电流波形的占空比来实现电能转换的技术。

它广泛应用于各种电源逆变器、交流电机驱动器、太阳能逆变器、UPS（不间断电源系统）等领域。

本文将介绍PWM逆变电路的基本原理、常见的控制方法以及应用实例。

PWM逆变电路的基本原理是通过将直流电压转换为交流电压，使得输出波形的频率和幅值可以根据需求进行调节。

其核心部件是逆变器，通常由开关元件（如功率开关管）和输出变压器组成。

逆变器通过快速开关开关闭合，产生一系列电压脉冲，然后经过输出变压器将直流电压转换为交流电压。

PWM逆变电路的控制方法有多种，常见的包括：固定频率脉宽调制（Fixed Frequency Pulse Width Modulation，FFPWM）、固定频率电压脉宽调制（Constant Frequency Voltage Pulse Width Modulation，CFVPWM）、固定频率电流脉宽调制（Constant Frequency Current Pulse Width Modulation，CFCPWM）以及多重脉冲脉宽调制（Multiple Pulse Width Modulation，MPWM）等。

固定频率脉宽调制是PWM逆变电路中最简单的控制方法之一，其特点是输出频率和开关频率固定，可以通过调节脉宽来实现输出波形的幅值控制。

固定频率电压脉宽调制在固定频率脉宽调制的基础上增加了电压控制环节，通过反馈控制使输出电压达到设定值。

固定频率电流脉宽调制则在固定频率脉宽调制的基础上增加了电流控制环节，通过反馈控制使输出电流达到设定值。

多重脉冲脉宽调制是在固定频率脉宽调制的基础上引入多个脉冲周期，通过交错控制来改善输出波形的谐波含量。

1.电力电子逆变器：将直流电能转换为交流电能。

通过控制PWM逆变电路的开关元件，可以实现交流电压的频率和幅值的调节，广泛应用于电力系统、电动机驱动器及电力调速系统等。

基于PWM的逆变电路分析————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：个人收集整理 勿做商业用途逆变器的仿真与特性研究摘要：现在大量应用的逆变电路中,绝大部分都是PWM 型逆变电路。

为了对PWM 型逆变电路进行研究，首先建立了逆变器单极性控制所需的电路模型，采用IGBT 作为开关器件,并对单相桥式电压型逆变电路和PWM 控制电路的工作原理进行了分析，运用MATLAB 中的SIMULINK 对电路进行了仿真，给出了仿真波形，并运用MATLAB 提供的powergui 模块对仿真波形进行了FFT 分析（谐波分析）。

关键词：SPWM ；PWM ；逆变器；谐波；FFT 分析1 引言随着地球非可再生资源的枯竭日益以及人们对电力的日益依赖，逆变器在人们日常生活中扮演着越来越重要的角色。

近年来，PWM 型逆变器的的应用十分广泛，它使电力电子装置的性能大大提高，并显示出其可以同时实现变频变压反抑制谐波的优越性，因此它在电力电子技术的发展史上占有十分重要的地位.PWM 控制技术正是有赖于在逆变电路中的成功应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。

2 PWM 控制的基本原理PWM （Pulse Width Modulation)控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要的波形.PWM 控制技术的重要理论基础是面积等效原理，即:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。

下面分析如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波.把正弦半波分成N 等分，就可以把正弦半波看成由N 个彼此相连的脉冲序列所组成的波形.如果把这些脉冲序列用相同数量的等幅不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积(冲量)相等，就可得到下图b 所示的脉冲序列,这就是PWM 波形。

单相逆变电路的PWM控制设计与研究单相逆变电路是将直流电能转换为交流电能的一种电路，广泛应用于电力电子领域。

PWM（Pulse Width Modulation）控制是一种常见的电力电子控制技术，可以通过改变脉宽来控制输出电压或电流的大小。

本文将对单相逆变电路的PWM控制进行设计与研究。

首先，我们需要了解单相逆变电路的基本原理。

单相逆变电路由整流器、滤波器和逆变器三部分组成。

整流器将交流电转换为直流电，滤波器对直流电进行滤波平滑处理，然后逆变器将滤波后的直流电转换为交流电输出。

在PWM控制中，我们通过改变逆变器开关管的导通时间来控制输出电压的大小。

具体的控制策略可以采用多种方式，如单脉冲控制、多脉冲控制、正弦PWM控制等。

下面我们以正弦PWM控制为例进行设计和研究。

正弦PWM控制的基本原理是根据交流电的周期特性，在每个周期内将直流电分为多个小时间段，并根据所需输出电压的大小，决定每个小时间段中开关管的导通时间。

具体的步骤如下：1.确定输出电压的频率和幅值：根据实际需求，确定输出电压的频率和幅值。

2.将一个正弦周期分为N个小时间段：根据所需输出电压的频率，将一个正弦周期分为N个小时间段，每个小时间段的长度为Ts/N，Ts为正弦周期的长度。

3.确定每个小时间段的导通时间：根据所需输出电压的大小，确定每个小时间段中开关管的导通时间。

可以使用查表法、数学计算等方法来确定导通时间的大小。

4.通过控制开关管的导通时间来实现PWM控制：根据上一步确定的导通时间，在每个小时间段中控制开关管的导通和关断。

导通时间越长，输出电压的幅值越大；导通时间越短，输出电压的幅值越小。

5.根据PWM控制的结果进行反馈调节：根据PWM控制的结果，比较实际输出电压和所需输出电压的差异，通过反馈调节来控制PWM的导通时间，使得实际输出电压尽量接近所需输出电压。

以上就是单相逆变电路的PWM控制的基本设计和研究过程。

当然，实际的PWM控制会比以上步骤更加复杂，需要考虑到电路元件的参数、变化范围和非线性特性等因素，同时还要考虑到电路的稳定性和可靠性等方面的问题。

本科毕业设计论文题目 PWM整流器仿真与分析毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the RequirementsFor the Degree of Master of EngineeringResearch on Dual Loop Control Techniquefor PWM InvertersCandidate: Yu haiyangMajor: Power Electronics and Electric DriveSupervisor: Associate Prof. Peng LiHuazhong University of Science & TechnologyWuhan 430074, P.R.ChinaFebruary, 2007独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

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（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日本文研究课题受到：国家自然科学基金项目——逆变器多维状态鲁棒跟踪控制技术研究（项目编号为：50777025）和台达电力电子科教发展计划资助项目——基于状态空间理论的逆变电源极限性能研究（项目编号：DRE02006012）的资助。

谨致谢意！摘要逆变器作为UPS系统的核心部分，要求它能够输出高质量的电压波形，尤其是在非线性负载情况下仍能够得到接近正弦的输出波形，因此各种各样的逆变器波形控制技术得以发展。

单相逆变电路的PWM控制设计与研究
一、什么是PWM控制
PWM（Pulse Width Modulation，即脉宽调制）控制是一种电路控制
方式，它可以通过改变脉冲宽度来调节电压或电流，从而控制电动机的转速、输出功率、驱动器输出功率等等。

二、PWM控制原理
基于PWM控制的单相逆变电路，经过变换后，将电压转换为交流电压
输出，由于它只需要一个单相输入电压，所以它称为单相逆变电路。

PWM
控制的单相逆变电路，由母线电压，振荡电路，反相电路和控制电路四部
分组成。

其中母线电压负责驱动整个逆变电路，振荡电路用于生成PWM信号，而反相电路则可以调整PWM信号的频率，从而影响输出电压的大小；
而控制电路则是控制整个电路的核心，它负责处理PWM信号，控制单相逆
变电路的输出功率。

三、PWM控制的设计
（1）PWM控制电路的设计
PWM控制电路的设计包括三大步骤：
（1）设计PWM信号的编码和产生部分，编码器可以通过改变脉宽来
改变输出电压，从而实现电压的控制；
（2）设计控制电路，控制电路的作用是将控制信号转换为PWM信号，从而控制电路的输出；
（3）设计反馈电路，反馈电路的目的是检测电路的输出，以便根据
实际需要调整PWM的频率，从而实现电机的控制。

电压源型PWM逆变器控制技术的研究与实现一、引言电压源型PWM逆变器是一种常用于工业电力应用的电力转换设备，具有将直流电能转换为交流电能的功能。

随着科技的发展，电压源型PWM逆变器的控制技术也不断完善和创新，以提高逆变器的性能和效率。

本文主要对电压源型PWM逆变器控制技术进行研究，并通过实验验证，以探索其在实际应用中的可行性和优势。

二、电压源型PWM逆变器工作原理电压源型PWM逆变器主要由直流电源、桥式逆变电路、输出滤波器和控制电路组成。

其工作原理如下：首先，直流电源将直流电能送入桥式逆变电路中，通过逆变电路将直流电能转换为高频脉冲电压信号；然后，输出滤波器对逆变电路输出的脉冲电压进行滤波，将其转换为稳定的交流电压信号；最后，控制电路对逆变器的开关器件进行控制，调节输出电压的大小和频率。

三、电压源型PWM逆变器控制技术1. 脉宽调制技术脉宽调制（PWM）技术是电压源型PWM逆变器中最常用的控制技术之一。

通过调节逆变电路的开关器件的导通时间，可以控制输出电压的大小和频率。

其中，常用的PWM技术有单边开关脉宽调制（SPWM）、对称三角波脉宽调制（SPWM）和谐波消除脉宽调制（HSPWM）等。

这些技术在逆变器的输出电压波形质量和谐波含量上有所区别，选择合适的PWM技术可以提高逆变器的性能。

2. 电流闭环控制技术为了提高电压源型PWM逆变器的稳定性和响应速度，通常采用电流闭环控制技术。

该技术通过对逆变器输出电流进行实时监测和反馈控制，调节逆变器的开关器件，使得输出电流和设定值保持一致。

电流闭环控制技术可以有效减小逆变器的输出电流谐波、降低温升和损耗，并提高逆变器对负载变化的适应能力。

3. 静态无功补偿技术电压源型PWM逆变器在实际应用中通常需要提供无功功率补偿功能，以改善电力系统的功率因数和电压波形。

静态无功补偿技术是一种常用的电压源型PWM逆变器控制技术，通过对逆变器电压和电流的相位和幅值进行调节，实现无功功率的补偿和控制。

逆变电源研究文献综述目录逆变电源研究文献综述 (1)1 国内外研究现状 (1)2 研究中存在的问题 (3)参考文献 (8)1 国内外研究现状从国内外研究状况来看，目前，国外知名企业，如山特公司、台达公司、东芝公司、梅兰日兰公司等，在逆变电源的数字控制方面的研究比较多，许多先进的技术已应用到了实际的系统中，生产出了许多知名品牌[7]。

生产的逆变电源的功率可达几千瓦，而且各项性能和可靠性都很高。

相对来说，国内的逆变电源数字控制方面的发展较为落后，目前国内生产的大多数逆变电源主要是还是以模拟控制与数字控制方式相结合的方式为主，全数字控制方面的应用较少且大多数研究还处于实验阶段，仅有少数用于逆变电源系统中。

在国内，由于逆变电源的生产起步较晚，并且功率和可靠性方面与国外生产的产品有较大差距，除了中小功率逆变电源有一定份额外，大功率逆变电源几乎全靠进口。

因此对逆变电源的研究具有十分重要实用价值。

在车载逆变电源的分析研究上，针对车载逆变电源的工作电路拓扑组成结构，现行分析研究列出了两大类完成模式，首先，全桥逆变电路生产加工频变压调节器展开逆变作用升压作用隔离防护自动输出的组成构造；其次，应用两级式升压作用逆变作用组成结构，第一步使用DC-DC升压作用工作电路拓扑组成结构把自动输入直流低压升压作用，再经过全桥逆变电路与正弦振荡脉宽调节控制专业技术展开逆变作用自动输出。

第二类设计方案由于应用了工频变压调节器，造成工作电源实际有效体积复杂，非常笨重，并且创造的噪音影响干扰不可以忽略，与车载需要的实际有效体积相去甚远，而且综合系统设计成本费用也随后增长，逐步被超越淘汰。

根据这类实际状况，第二类设计方案由于缺乏工频变压调节器组成结构，进而高效回避了这个组成结构创造的各类不利基本条件，而且电能的交换工作效率获取明显提升，所以逐步被推广普及使用。

车载逆变电源一般应用后级逆变电路开始运转工作，前级工作电路后开始运转工作的通电开启模式，并且参考依据自动输出工作电压实时在线修改调配操作控制系数，实现完善自动输出振荡波形综合质量的发展目的。

一种新颖地自适应PWM逆变电源南京航空航天大学自动控制系张俊胡育文(南京210016>摘要：详细介绍一种新颖地PWM逆变电源地数字控制方法——自适应重复控制.该方法地应用使系统具有自适应能力,能自动地消除由于未知地负载周期性扰动而产生地输出交流周期畸变,这为解决逆变电源在整流性负载下输出波形畸变较大地问题提供了一条良好地途径.b5E2RGbCAP关键词：逆变电源PWM自适应Keywords:Inverter,PWM,Self adaptionA Novel Self－ adaption PWM InverterAbstract: This paper describes a novel pulse width modulated (PWM> inverter based on digital controladaptive repetitive control.The proposed control scheme can adaptively eliminate periodic distortions resulted by unknown periodic load disturbances in the inverter ,which gives a practical approach to solve the problem that the output waveform of the inverter will get high THD with rectifier load. p1EanqFDPw中图法分类号：TM92文献标识码：A文章编号：02192713(2000>08399021引言闭环调节脉宽调制<PWM）地逆变电源在各种类型地交流供电系统中得到了广泛地应用,例如：不间断电源<UPS）,电压调节器<AVR）,可编程交流电源<PAS）等.在这些系统中,要求能在瞬时或周期性地负载变动下,输出低谐波含量地波形.许多研究方案利用瞬时反馈控制技术,如：瞬时电压电流跟踪法[1]、无差拍控制法[2][3]、状态反馈控制法[4],获得了较好地动态响应.但是这类方法只能使系统对于瞬时地负载变化有较好地调节能力,而对周期性地负载变动所产生地周期性谐波抑制能力则很差.因此,这类系统对于非线性负载,如整流性负载,其输出总谐波含量仍然很高.另外,上述几种瞬时反馈控制地方法,从自身控制原理上讲仍存在不足之处,也妨碍了它们地进一步推广应用.其中,瞬时电压电流跟踪法,即所谓两态<或三态）滞环控制<Delta－PWM）,电路地开关频率较高,且随精度要求地提高而提高,而且开关频率随其跟随地输出幅值变化而变化,谐波成分随机分布,输出频谱地分析较为困难,也不利于输出滤波器地设计[5].状态反馈控制地设计基于系统地精确数学模型,并要求状态反馈增益进行优化设计以增加系统地鲁棒性,而这两方面地误差都可能很大,从而降低了系统地性能.至于无差拍控制,由于其原理是基于电路计算地方法,因而对电路中元件参数地变化非常敏感,这对于负载经常变动地应用场合更不适用.虽然有地文献也提出了改进地方案,如添加负载参数辨识器[3],但效果仍然不理想.DXDiTa9E3dPWM逆变电源性能地好坏最终取决于控制策略地优劣.自适应控制作为一种现代控制地方法,适用于系统数学模型未知,或者运行过程中会发生变化地情况,这无疑为解决逆变电源因负载变化而产生波形畸变地问题提供了一条思路.笔者正在基于DSP和单片机196地硬件基础上对该种自适应逆变电源进行深入地研究,它能自动地消除由于未知地负载周期性扰动所产生地交流周期畸变,大大提高了电源地品质.RTCrpUDGiT2工作原理见图1,在该系统中,将逆变桥、LC滤波器及整流性RC负载地整体作为系统地控制对象.其中,Ud图1自适应PWM逆变电源硬件结构图为直流电源电压,g1,g2,g3,g4为功率管开关信号,U1,U2分别为电流、电压反馈信号.该自适应控制方案由图2表示.5PCzVD7HxA其中：r(k>—参考信号；y(k>—系统输出；e(k>—误差信号；Q(z－1>、S(k,z－1>—辅助补偿器；rc(k>—经补偿后地参考信号；P(k,z－1>—系统受控对象地闭环传递函数.该控制系统主要包括两个部分：其一为离散重复控制器,另一为自适应参数调节器.它们地工作原理如下：<1）离散重复控制器重复控制是指能消除所有包含在稳定闭环内地周期性误差地控制方案,如图3所示.其中,P<z－1）代表被控对象地传函,d(k>为干扰信号,其余信号地定义与图2中相同.由图可得：E(z－1>和D(z－1>为e(k>,d(k>地Z变换,若d(k>是一个周期为N地扰动,则其Fourier 变换为|Cn|代表Fourier系数jLBHrnAILg而传函在频域内可表示为若Q(z－1>=1且P(z－1>是稳定地,则|H(jω>|=0<ω=2nπ/N,n=0,…,N－1）这表明这些周期性误差能被重复控制器所消除,在这种情况下就能获得无误差地跟随.但是,这就要求有很强地稳定度.在实际应用中,可以减弱这一条件,如令：xHAQX74J0X|H(jω>|<μ (jω > < ω="2nπ" /N, n="0," ..., N－ 1）这里μ(jω>为周期性误差地允许范围.<2）自适应参数调节器在重复控制系统地基础上添加自适应参数调节器,就构成自适应重复控制系统.自适应参数调节器从本质上讲是一种算法,它使系统具有自适应能力,能根据实际地系统特性调整控制参数,以达到所期望地性能指标.在本系统中,自适应参数调节器利用递推最小二乘算法<RLSE）,实时辨识系统受控对象地结构参数,从而依据期望地性能指标对离散重复控制器地参数进行调节.LDAYtRyKfE如图2,在本控制方案中,首先构成以图1中信号U1,U2为反馈地闭环,将该闭环地传函记为P(z－1>,并近似认为其为二阶时变结构,即Zzz6ZB2Ltk图2自适应重复控制系统控制框图式中a1,a2为时变参数,其控制思想是：首先由自适应参数调节器在线地辨识系统受控对象地结构参数a1(k>,a2(k>,然后根据辨识结果调节辅助补偿器S(k,z－1>地参数,以得到适应系统结构地控制规律,从而使y<k）跟随r<k）.由于辨识是实时地,就能使系统总能根据实际地运行条件进行控制,从而可以提高控制地精度,这也就实现了自适应地思想.dvzfvkwMI1图3重复控制系统结构框图3实验与效果根据文献[6]该方案已在2kVA,输出100VAC,60Hz地逆变器上得以实现并取得了良好地效果.<1）对于峰值系数为3地整流性负载,相同条件下采用状态反馈控制,得到输出电压THD值为8％,而采用自适应控制后THD值能在0.2s内降低为1％[6]；两种方案下地输出波形比较如图4所示.rqyn14ZNXI<2）该方案有效地消除了由于周期性地未知地系统特性参数变化<包括负载参数、元器件参数）而对系统输出造成地影响.EmxvxOtOco图4两种控制方案地输出波形(a>状态反馈控制方案<b>自适应控制方案<3）与其它控制方案相比,该方案不但具有较快地误差收敛速度,而且还确保了系统在大地负载扰动下地稳定性<4）与无差拍控制方法中应用地负载参数辨识相比,该方案辨识地是系统地结构参数,即是总体考虑,而不仅仅从局部上着眼,因此更为先进,更利于应用. <5）该方案更为有利地是,在设计时不必知道PWM逆变电源系统确切地数学模型,而只需在应用中用实时辨识地模型代替.这就提供了一条途径,使得自适应控制方法能直接应用于传统地模拟控制地PWM逆变电源中,进而有效地提高其输出地质量.SixE2yXPq5总地来说,本文所介绍地这种PWM逆变电源地自适应控制方法具有其独特地优点,是一种新颖地方法,解决了一些实际问题.当然,作为一种新型地控制方法,它肯定还有不少需要完善地地方.由于自适应控制毕竟是一种非线性控制方案,其设计自然要比常规反馈控制复杂得多,系统建模及稳定性分析也非常困难.笔者正在作进一步地研究工作,以尽快使其实用化.6ewMyirQFL参考文献1KawamuraA,HoftRG.InstantaneousFeedbackControlledPWMInverte rwithAdaptiveHysteresis.IEEETranIndAppl,1984kavU42VRUs2GokhaleKP,KawamuraAandHoftRG.Dead－BeatMicroprocessorControlofPWMInverterforSinusoidalOutputWa veformSynthesis.IEEETransIndAppl,1987y6v3ALoS893陈建章.无差拍控制逆变器地研究与实现:[博士论文]南京:南京航空航天大学,19974Shi－liangJungetc.DSP－BasedDigitalControlofAPWMInverterforSineWaveTrackingbyOptim alStateFeedbackTechnique.IEEEPESC,1994M2ub6vSTnP5马立华,陈伯时.电流滞环跟踪控制分析.电气自动化,1995,<1）6Shing－chungYehetc.AdaptiveRepetitiveControlofAPWMInverterforACVol tageRegulationwithLowHarmonicDistortion.IEEEPESC,19950YujCf mUCw作者简介张俊南京航空航天大学自动控制系电力电子专业,硕士研究生.胡育文南京航空航天大学自动控制系电力电子专业,教授,博导,研究方向为电力电子技术.收稿日期：1999.12.28定稿日期：2000.2.12。

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。

《一种基于瞬时值反馈控制的车载逆变电源仿真研究》摘要：同时，考虑直流电压波动，在内环引入直流电压波动量，提高了不同输入直流电压下的可靠性，[1]康猛，单相双级型隔离逆变电源研究[D].北京交通大学，2018.，[3]廖云涛，高速列车单相隔离逆变电源的研究与设计[D].北京交通大学，2016.摘要：电压单环控制的单相逆变电源抗干扰能力较差，而且对非线性负载的响应较慢。

针对高速动车组车厢内旅客用电设备种类多、非线性、负载容量不固定的特点，本文采用基于瞬时值反馈的双闭环控制策略，通过电流内环控制瞬时值，外环控制电压有效值。

同时，考虑直流电压波动，在内环引入直流电压波动量，提高了不同输入直流电压下的可靠性。

当负载变化或输入直流电压波动时，该控制策略能够实现输出电压幅值和波形的稳定。

通过仿真，验证了该控制策略的有效性。

关键词：逆变电源;双闭环控制;直流电压反馈;抗干扰近年来，我国高速铁路飞速发展，使人们的出行变的极为便利。

高铁列车作为铁路运输的重要装备，结合了当代多种先进科技，得到了广大旅客的青睐。

车载单相逆变电源不仅能够给手机、便携式电脑充电，还能够给车上一些低功率设备使用，其输出电能质量至关重要[2]。

本文针对单相车载逆变电源直流电压波动问题，考虑直流电压波动，在双闭环控制系统中引入直流电压误差，该策略能够消除由输入直流电压带来的扰动，保正单相车载逆变电源输出的电能质量。

一、主电路结构图1为单相车载逆变电源的主电路结构，主要由单相全桥逆变器和电感、电容组成的LC滤波电路构成。

图1中，全桥逆变器由4个全控型功率开关管组成，每个开关管反并联续流二极管。

滤波电路由电感Lf和电容Cf构成[2，3]。

建立数学模型时，以电容端电压uo和电感电流iL作为状态变量，忽略线路阻抗，可将其状态方程描述为：把功率开关当作理想元件处理，当其开关频率远高于输出电压的基波频率和滤波电路的截止频率时，该逆变电路可以等效成一个比例放大器。