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密 级： 单位代码：10422分 类 号：TM461 学号： 200211427硕士学位论文论文题目：双PWM变换器的研究和应用开发设计作者姓名胡顺全专业电力电子与电力传动指导教师姓名张庆范教授2005 年 5 月 25 日I附件一：原 创 性 声 明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律责任由本人承担。
论文作者签名：胡顺全日期： 2005.5.25关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。
(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：胡顺全导师签名：张庆范日期： 2005.5.25 I目录摘要 (Ⅰ)A B S T R A C T (Ⅱ)1.绪论1.1课题的来源、提出、应用领域和意义 (1)1.2A C/D C变换器的发展和现状 (2)1.3论文的主要工作 (6)2.P W M变换器控制技术2.1P W M脉宽调制的基本理论 (8)2.2P W M变换器工作原理 (10)2.2.1功率因数的定义 (10)2.2.2P W M变换器原理概述 (11)2.2.3电压型P W M变换器间接电流控制 (14)2.2.4电压型P W M变换器直接电流控制 (15)2.2.4.1开关频率固定的P W M电压型变换系统 (15)2.2.4.2电流滞环控制的P W M电压型变换系统 (16)2.2.5开关频率的重要性 (17)3.P W M变换器的实现3.1三相电压型P W M变换器的数学模型 (19)3.2最小开关损耗的二相调制P W M方法的提出 (22)3.2.1电压空间矢量P W M控制原理 (22)3.2.2S V P W M电压利用率提高的原理 (24)3.2.3传统电压空间矢量脉宽调制的方法 (25)3.2.3.1三相电压的区间分配 (25)3.2.3.2合成矢量的最佳序列 (26)3.2.3.3控制算法 (27)3.2.4二相调制电压空间矢量脉宽调制P W M的方法 (28)I3.2.4.1二相调制方法中的三相电压的区间分配 (29)3.2.4.2二相调制方法中合成矢量的选择 (29)3.2.4.3二相调制方法的控制算法 (33)3.3电压型P W M变换器主电路的设计 (36)3.3.1整体框图 (36)3.3.2功率器件I G B T的选择 (38)3.3.3I B G T驱动电路的设计 (38)3.3.4I B G T保护电路的设计 (40)3.3.4.1d v/d t保护 (40)3.3.4.2短路保护、过流保护 (41)3.3.5输入电感的设计 (41)3.3.6直流侧电容的设计 (45)3.3.7相电压、电流的检测设计 (46)3.4电压型P W M变换器控制电路的设计 (47)3.4.1系统控制电路的组成 (47)3.4.2母线电压采集电路 (47)3.4.3相电流采集电路 (48)3.4.4相电压采集电路 (48)3.4.5区间鉴别电路 (49)3.4.6短路保护部分 (49)3.5P I调节器参数的设计 (50)4.系统建模与仿真4.1仿真软件M a t l a b简介 (53)4.1.1M a t l a b的特点 (53)4.1.2M a t l a b S i m u l i n k以及P S B简介 (54)4.2系统电路仿真 (55)4.2.1区间鉴别仿真电路 (56)4.2.2占空比计算仿真电路 (56)4.2.3选择驱动信号仿真电路 (57)II4.3仿真参数及仿真结果分析 (57)5.系统的软件设计5.187C196M C简介 (61)5.2波形发生器简介 (63)5.3系统软件实现 (65)6.样机实验及其分析 (67)7.结论与展望7.1结论小结 (72)7.2展望小结 (73)附录 (74)参考文献 (75)致谢 (79)攻读学位期间发表的学术论文目录 (81)III摘要随着电力电子技术的发展，高性能双PWM变换器已经成为国内外许多高校、科研院和工矿企业的研究热点。
三相PWM逆变器新型双闭环控制策略研究作者：索亚楠张武罗心宇喻景康来源：《科技视界》2015年第07期【摘要】随着逆变器在众多领域越来越重要，而传统的电压电流双闭环控制波形质量和响应速度不高，因此本文对传统方法进行改进，提出了一种新型控制方法，即不需要电感L准确值的电流解耦控制和采用模糊算法设计电压环来实现对输出电压控的稳定控制。
并用MATLAB SIMLIMNK进行仿真建模，实验结果表明此控制策略电压输出波形比较稳定。
【关键词】PWM逆变;无电感;电压模糊控制Resarch on New Double Closed-Loop Controlling Strategy Based on Three-Phase PWM Inverter SUO Ya-nan ZHANG Wu LUO Xin-yu YU Jing-kang【Abstract】With inverter is more and more important in many areas， the traditional voltage current double closed loop control waveform quality and speed of response is not high， so to improve the traditional method， this paper proposes a new control method， which does not need the inductance L accurate value of current decoupling control and fuzzy algorithm design voltage loop to achieve the stability control of the output voltage control. With MATLAB SIMLIMNK simulation modeling， experiment results show that the control strategy of voltage output waveform is stable.【Key words】PWM inverter; Without inductance; Fuzzy of voltage controll0 引言鉴于逆变器在光伏发电等新能源领域的重要性，逆变器输出稳定的电压电流波形称为人们研究的重点。
逆变器双环控制算法仿真研究王川川，朱长青，顾闯（军械工程学院河北石家庄050003）摘要：经典PID 控制算法在逆变器中获得广泛应用，但控制效果和精度有待改进和提高，针对此问题，研究了双环控制算法在逆变器控制中的应用，给出了双环控制逆变器的结构，设计了电压环和电流环的控制参数。
在MATLAB/Simulink 软件中构建了双环控制逆变器的仿真模型，通过仿真，验证了控制参数选择的可行性，证明逆变器在采用双环控制算法时具有好的输出性能。
关键词：逆变器；双环控制；MATLAB/Simulink ；仿真中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1674－6236（2011）04-0078-04Research on inverter ’s double loop control algorithm by simulationWANG Chuan -chuan ，ZHU Chang -qing ，GU Chuang（Ordnance Engineering College,Shijiazhuang 050003，China ）Abstract:The classical PID control algorithm is extensively used in inverter ，but its control precision should be improved ，Being aimed at this problem ，double loop control algorithm in inverter's control is researched in this paper.The composition of inverter using double loop control algorithm is given ，and the parameters'of voltage and current are designed.Simulation model of inverter by using double loop control algorithm is constructed .By the way of simulation ，the choose of control parameters are tested and verified ，and it's proved that the inverter has good output performances when double loop control algorithm is used.Key words:inverter ；double loop control ；MATLAB/Simulink ；simulation收稿日期：2010-09-30稿件编号：201009115作者简介：王川川（1985—），男，河南濮阳人，博士研究生。
一种基于双环控制的S⁃FB⁃ZVS⁃PWM变换器研究作者：李洋李莉来源：《现代电子技术》2014年第16期摘要：提出采用三端PWM开关模型法建立PS⁃FB⁃ZVS⁃PWM变换器的平均电路小信号模型。
分析并推导出PS⁃FB⁃ZVS⁃PWM变换器的传递函数，设计了电流内环功率外环的双环控制算法，并分析了基于双环控制的开环传递函数幅频和相频特性，最后通过PSIM仿真软件搭建了变换器的仿真模型。
实验结果验证了基于双环控制的PS⁃FB⁃ZVS⁃PWM变换器可以很好地实现对输出功率的控制。
关键词： PS⁃FB⁃ZVS⁃PWM；三端PWM开关模型；占空比损失；双环控制中图分类号： TN911⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2014）16⁃0144⁃04 Study of PS⁃FB⁃ZVS⁃PWM converter based on dual closed⁃loop controlLI Yang1， LI Li2（1. Beijing institute of Petrochemical Technology， Beijing 102617， China； 2. Beijing Electronic Science & Technology Institute， Beijing 100070， China）Abstract： A method that the three⁃terminal PWM switch model is adopted to establish small signal model of average circuit in PS⁃FB⁃ZVS⁃PWM convertor is proposed in this paper. The transfer functions of PS⁃FB⁃ZVS⁃PWM converter are derived and analyzed. The dual closed⁃loop （current inner loop and power outer loop） control algorithm was designed. The amplitude frequency and phase frequency characteristics of open⁃loop transfer functions based on dual loop control are analyzed in this paper. The simulation model of the converter was built with the simulation software PSIM. The simulated results indicate that PS⁃FB⁃ZVS⁃PWM converter with dual closed⁃loop control can achieve the output power control well.Keywords： PS⁃FB⁃ZVS⁃PWM； three⁃terminal PWM model； duty ratio loss； dual loop control在大功率变换场合，移相全桥软开关变换器应用非常广泛。
PWM型光伏并网逆变器的双闭环控制系统设计及仿真研究刘建;冉玘泉【摘要】设计了单相光伏并网系统中PWM型并网逆变器的双闭环控制系统,内环采用固定开关频率直接电流控制,并用典型Ⅰ型系统进行设计.同时,为了使电压型逆变器稳定运行,必须对直流电压进行闭环控制来稳定直流电压.用Matlab/Simulink 中的Power Systems Block建立PWM逆变器双闭环控制系统仿真模型,仿真结果表明,电流有较好的跟随性,直流侧电压有较好的稳定性,该控制系统其能够实现单位功率因素并网,减少谐波分量,提高电能质量.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2015(053)005【总页数】5页(P63-66,69)【关键词】光伏并网系统;PWM型逆变器;双闭环控制【作者】刘建;冉玘泉【作者单位】西南交通大学电气工程学院,四川成都610031;西南交通大学电气工程学院,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】TM921随着工业进程的加快，能源消耗越来越大，常规能源供给的有限性和环保压力的增大，促使人类去开发和利用新能源，太阳能具有很多常规能源所不具有的优点，被认为是21世纪最重要的新能源，因而光伏发电被认是综合缓解能源问题和环境问题的一种重要技术途径[1-2]。
逆变器作为光伏发电系统的核心，为了实现高效利用太阳能，对光伏并网发电系统中逆变器的控制方法进行研究具有实用价值。
逆变器并网发电的主要控制问题是使逆变器输出与电网电压同频、同相的正弦波电流，并能跟随并网容量给定值，而且要求电流畸变满足相关要求，控制谐波对电网的不利影响。
目前研究比较成熟的控制方法有滞环控制技术、三角波控制技术，无差拍控制技术等。
滞环控制方法硬件电路十分简单，属于实时控制方式，电流响应很快，不需要载波，输出电压中不含有特定频率的谐波分量[3]。
三角波控制方式输出含有与载波频率相同的高次谐波，且电流响应比瞬时值比较方式慢[4-5]。
无差拍控制[6]可以在有限拍的时间内跟踪到给定的状态变量，具有非常快速的动态响应能力。
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。
尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律效果由本人承担。
学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
（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。
基于双环控制和重复控制的逆变器研究摘要：研究了一种基于双环控制和重复控制的逆变器控制技术，该方案在电流环和瞬时电压环之外附加了一个重复控制环。
在实现输出电压解耦和扰动电流补偿后，根据无差拍原理设计的双环控制器使逆变器达到了很快的动态响应速度；位于外层的重复控制器则提高了稳态精度。
该方案在一台基于DSPTMS320F240控制系统的PWM逆变器上得到验证。
关键词：逆变器；双环；无差拍；重复控制引言随着闭环调节PWM逆变器在中小功率场合中的大量使用，对其输出电压波形的要求也越来越高。
高质量的输出波形不仅要求稳态精度高而且要求动态响应快。
传统的单闭环系统无法充分利用系统的状态信息，因此，将输出反馈改为状态反馈，在状态空间上通过合理选择反馈增益矩阵来改变逆变器一对太接近s域虚轴的极点，增加其阻尼，能达到较好的动态效果。
单闭环在抵抗负载扰动方面与直流电机类似，只有当负载扰动的影响最终在输出端表现出来以后，才能出现相应的误差信号激励调节器，增设一个电流环限制启动电流和构成电流随动系统也可以大大加快抵御扰动的动态过程。
瞬时值反馈采取提高系统动态响应的方法消除跟踪误差，但静态特性不佳，而基于周期的控制是通过对误差的周期性补偿，实现稳态无静差的效果，它主要分为重复控制和谐波反馈控制。
本文提出了一种基于双环控制和重复控制的逆变器控制方案，兼顾逆变器动静态效应，另外使用状态观测器提高数字控制系统性能。
1 逆变器数学模型单相半桥逆变器如图1所示，L是输出滤波电感，C是输出滤波电容，负载任意，r是输出电感等效电阻和死区等各种阻尼因素的综和。
U是逆变桥输出的PWM电压。
选择电感电流iL和电容电压vc作为状态变量，id看作扰动输入，得到半桥逆变器的连续状态平均空间模型为根据式(1)，很容易得到逆变器在频域下的方框图，如图2所示。
PWM逆变器的动态模型和直流电机相似，转速伺服系统的设计方法在这里也适用。
本文借鉴直流电机双环控制技术，并改造成为多环控制系统，在逆变器波形控制上取得了很好的效果。
一种单相电压型逆变器双环控制刘俊伟【摘要】文章以单相电压型逆变器为研究对象，给出了一种逆变器双环控制策略。
首先，基于单相电压型逆变器的主拓扑结构，建立了相应的数学模型，同时建立了逆变器传递函数框图。
其次，给出了相应的双环控制结构，该结构为内、外环均为比例控制。
在此基础上，采用极点配置法设计了相应的控制参数取值范围。
实验结果表明，文章所给的双环控制方法具有较好的动态控制响应和稳态控制性能。
%This paper taking the single-phase voltage inverter as the research object, an dual-loop control strategy is given. First of all, based on the main topology structure of single-phase voltage source inverter, mathematical model of the inverter is established, at the same time, transfer function block diagram is established. Then, giving the corresponding dual loop control structure, the structure for the inner and outer loop is proportional control. On above basis, the pole assignment method is used to design the control parameters. The experimental results show that the dual-loop control method has good dynamic response and steady state control performance.【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2016(000)027【总页数】3页(P64-66)【关键词】单相电压型;全桥逆变器;双环控制;比例控制【作者】刘俊伟【作者单位】陕西理工大学，陕西汉中 723000【正文语种】中文电压型逆变器作为电力电子的一个重要组成部分，被广泛应用于新能源发电、不间断电源、通信系统等重要场合，成为国民生产生活的关键设备［1-3］。
