基于DSP的三相四橋臂逆變器的控制與實現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及工業(yè)自動化的飛速發(fā)展，負載對供電質(zhì)量的要求也越來越高，逆變器作為電力電子裝置的重要組成部分，在各種電能變換中起著關(guān)鍵性的作用。在現(xiàn)代生產(chǎn)與生活中，負載通常呈現(xiàn)多樣性或不平衡性，這就要求逆變器具有較強的負載適應(yīng)能力，而現(xiàn)代控制理論與電力電子技術(shù)的不斷深入研究和完善，為逆變器的發(fā)展提供了有力保障。
　　本文針對三相逆變器在不平衡負載條件下的特性進行深入而細致的研究，為保證其三相輸出電壓的對稱性，主要從電力電子主電路拓

2、撲結(jié)構(gòu)、閉環(huán)控制算法及調(diào)制策略這三個方面進行改進研究。傳統(tǒng)的三相三橋臂逆變器拓撲結(jié)構(gòu)可以在負載平衡時輸出對稱的三相電壓，而當(dāng)負載不平衡或呈非線性時，其三相輸出會產(chǎn)生嚴(yán)重的不平衡或諧波畸變。通過研究發(fā)現(xiàn)，三相四線制逆變器拓撲結(jié)構(gòu)具有較強的適應(yīng)不平衡負載的能力，逆變器在負載端不平衡時所產(chǎn)生的電流可由增加的第四條線路流通，從而保證逆變器輸出對稱的三相電壓。基于此，有學(xué)者提出了三相四橋臂逆變器主電路拓撲結(jié)構(gòu)，該拓撲結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活、直流電壓利

3、用率及功率密度較高，在處理不平衡負載的拓撲結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。
　　本文即針對三相四橋臂逆變器，對其帶不平衡負載時系統(tǒng)的控制策略進行了深入的研究。通過對三相四橋臂逆變器系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立，其工作原理的研究及負載不平衡時逆變器三相輸出不對稱現(xiàn)象的機理分析，介紹了有效的閉環(huán)控制算法與調(diào)制策略。針對滯環(huán)電流控制與SVPWM控制的結(jié)構(gòu)與原理，并結(jié)合二者的優(yōu)點介紹了一種滯環(huán)SVPWM控制策略，并應(yīng)用仿真軟件Matlab進行模型的搭建與仿

4、真分析，驗證了該策略的正確性與可行性。同時，對目前廣泛應(yīng)用的PI電壓、電流雙閉環(huán)控制與重復(fù)控制方法進行了研究與分析，并介紹了基于PI電壓、電流雙閉環(huán)控制與重復(fù)控制相結(jié)合的復(fù)合控制策略，通過仿真比較了PI雙閉環(huán)控制、重復(fù)控制及復(fù)合控制策略下三相四橋臂逆變器帶不平衡負載的能力，仿真結(jié)果表明該方法可有效的降低逆變器輸出電壓的不平衡度，保證逆變系統(tǒng)三相輸出電壓的對稱性。
　　在理論分析的基礎(chǔ)上，搭建了基于DSP控制的三相四橋臂逆變器實驗平