三相逆变器输出波形控制技术

摘要

独立式逆变电源在生产生活中应用颇多，在这种条件下对于单台逆变器控制方法研究仍具有重要的意义。本文主要针对其输出电压波形的控制和抗不平衡负载方面进行研究。
　　本研究主要内容包括：⑴首先对三相电压源型逆变器的常用拓扑结构进行了介绍并分析了其优缺点，接着给出了其三种坐标系下数学模型，并说明在两相旋转坐标系下分别进行控制时，控制量并不相互独立，而是存在耦合。最后，通过理论分析和仿真证明这种耦合主要影响逆变器的动态性能。⑵分析了几种控制方式的各自优缺点，最后选择了带负载电流前馈的电容电压外环电感电流内环的双环控制策略，这种控制策略既可以实现限流的作用，同时保证了系统良好的动态特性。为了提高输出电压的波形质量，在外环中加入重复控制器，并在此基础上设计控制器参数。仿真和实验结果均表明其保证了系统良好的动态特性，同时提高其输出波形的质量。⑶针对逆变器带不平衡负载时输出电压不平衡的问题，首先分析提高控制器二次分量处的增益可以提高系统抗不平衡负载的能力的原理。并通过在传统的PI加重复复合控制器中加入二次谐振控制器，提高其二次分量处的增益并推导其稳定条件。仿真和实验结果一致表明加入二次谐振控制器的系统具有更好的抗不平衡负载扰动的能力。

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1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2逆变器波形控制技术发展现状

1.3 本文主要研究内容

2 逆变器数学模型分析

2.1引言

2.2 三相电压源型逆变器的常用拓扑及其数学模型

2.3 三相逆变器dq坐标系下的解耦

2.4 本章小结

3 三相逆变器复合控制技术

3.1 引言

3.2控制方案选择

3.3双环控制器设计

3.4双环谐波抑制策略

3.5仿真与实验结果

3.6本章小节

4不平衡负载条件下的复合控制

4.1引言

4.2对称分量法及其应用

4.3常规复合控制方案的分析

4.4 一种改进的复合控制方案

4.5仿真与实验结果

4.6 本章小结

5 总结与展望

5.1 本文总结

5.2 未来工作展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间参加的主要科研项目