一种单相逆变器的控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种单相逆变器的控制方法及控制系统，其中，所述控制方法包括：对逆变器的输出电压、电感电流进行实时采样，得到相应的采样值；将参考电压与逆变器的等效的内阻压降前馈之和与逆变器的输出电压采样值作差后输入到电压环；将电压环的输出电压值与逆变器的负载电流前馈之和与逆变器的电感电流采样值作差后输入到电流环；将电流环的输出电流值与逆变器的输出电压前馈之和输入到数字信号处理器产生低压脉冲信号；将低压脉冲信号经逆变器的开关管产生的高频直流方波高电压通过逆变器的电感器和电容器的滤波获得正弦输出电压。本发明专利技术可以有效地降低负载对逆变器的输出电压的影响，极大地提高了输出电压的动态响应及输出性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种单相逆变器的控制方法及控制系统，其中，所述控制方法包括：对逆变器的输出电压、电感电流进行实时采样，得到相应的采样值；将参考电压与逆变器的等效的内阻压降前馈之和与逆变器的输出电压采样值作差后输入到电压环；将电压环的输出电压值与逆变器的负载电流前馈之和与逆变器的电感电流采样值作差后输入到电流环；将电流环的输出电流值与逆变器的输出电压前馈之和输入到数字信号处理器产生低压脉冲信号；将低压脉冲信号经逆变器的开关管产生的高频直流方波高电压通过逆变器的电感器和电容器的滤波获得正弦输出电压。本专利技术可以有效地降低负载对逆变器的输出电压的影响，极大地提高了输出电压的动态响应及输出性能。【专利说明】一种单相逆变器的控制方法及控制系统
本专利技术涉及电源
，具体涉及开关电源
，尤其涉及一种单相逆变器的控制方法及控制系统。
技术介绍
逆变器，是一种电源转换器，是把直流电转化为交流电的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成，广泛适用于空调、家庭影院、电动工具、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、冰箱，录像机、按摩器、风扇、照明等。逆变器按照相数来分，分为单相逆变器和多相逆变器。对于家用的逆变器，一般是单相220V交流输出的逆变器。单相逆变器的控制方法有重复控制、模糊控制、无差拍控制和串级控制等，其中串级控制是单相逆变器现在常用的控制方法。单相逆变器的串级控制是由电压外环和电流内环来实现的，其中，电流内环根据反馈的电流类型可分为电感电流内环和电容电流内环。对于单相逆变器而言，负载电流的变化对其控制系统是扰动信号。负载突变时，负载电流扰动会对单相逆变器的输出电压造成影响，而采用现有技术的电感电流内环串级控制的调节速度难以快速补偿电流的扰动，使逆变器输出电压的性能如输出电压动态响应和THDV (Total Harmonic Distortion ofVoltage，输出电压谐波失真)很难达到要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种单相逆变器的控制方法及控制系统，来解决以上
技术介绍
部分提到的技术问题。一方面，本专利技术实施例提供了一种单相逆变器的控制方法，所述控制方法包括:对所述单相逆变器的输出电压、所述单相逆变器所包括的电感器的电感电流进行实时米样，得到输出电压米样值和电感电流米样值；将经归一化成无量纲的给定的参考电压与经归一化成无量纲的所述单相逆变器的等效的内阻压降前馈之和所得的无量纲的电压值作为电压环的参考值，将所述电压环的参考值与经归一化成无量纲的所述输出电压采样值作差得到的无量纲的电压差值输入到所述电压环，经所述电压环的控制得到无量纲的电压环输出电压值；将所述电压环输出电压值与经归一化成无量纲的所述单相逆变器的负载电流前馈之和所得的无量纲的电流作为电流环的参考值，将所述电流环的参考值与经归一化成无量纲的所述电感电流采样值作差得到的无量纲的电流差值输入到电流环，经所述电流环的控制得到无量纲的电流环输出电流值；将所述电流环输出电流值与经归一化成无量纲的所述单相逆变器的输出电压前馈之和输入到数字信号处理器，经所述数字信号处理器脉宽调制后产生待输入到所述单相逆变器的低压脉冲信号；将所述低压脉冲信号经所述单相逆变器的开关管放大后得到高频直流方波高电压；将所述高频直流方波高电压经所述单相逆变器的电感器和电容器滤波后获得正弦输出电压。进一步的，所述输出电压采样值的引入端为所述电压环的输入端，所述输出电压采样值的引出端为所述单相逆变器的输出端；所述电感电流采样值的引入端为所述电流环的输入端，所述电感电流采样值的引出端为所述电感器的输出端。进一步的，所述等效的内阻压降前馈的引入端与所述电压环的输入端相连；所述负载电流前馈的引入端与所述电压环的输出端相连，所述负载电流前馈的引出端与负载的一端相连，所述负载的另一端与所述单相逆变器的输出端相连；所述输出电压前馈的引入端与所述数字信号处理器的输入端相连，所述输出电压前馈的引出端与所述单相逆变器的输出端相连。进一步的，所述电压环、所述电流环的连接方式分别为电压外环、电流内环；所述电流内环为电感电流内环。进一步的，所述电压环的控制和所述电流环的控制都为比例控制。相应的，本专利技术实施例还提供了一种单相逆变器的控制系统，所述控制系统包括:采样模块，用于对所述单相逆变器的输出电压、所述单相逆变器所包括的电感器的电感电流进行实时采样，得到输出电压采样值和电感电流采样值；电压环控制模块，用于将经归一化成无量纲的给定的参考电压与经归一化成无量纲的所述单相逆变器的等效的内阻压降前馈之和所得的无量纲的电压值作为电压环的参考值，将所述电压环的参考值与经归一化成无量纲的所述输出电压采样值作差得到的无量纲的电压差值输入到所述电压环，经所述电压环的控制得到无量纲的电压环输出电压值；电流环控制模块，用于将所述电压环输出电压值与经归一化成无量纲的所述单相逆变器的负载电流前馈之和所得的无量纲的电流作为电流环的参考值，将所述电流环的参考值与经归一化成无量纲的所述电感电流采样值作差得到的无量纲的电流差值输入到电流环，经所述电流环的控制得到无量纲的电流环输出电流值；低压脉冲信号产生模块，用于将所述电流环输出电流值与经归一化成无量纲的所述单相逆变器的输出电压前馈之和输入到数字信号处理器，经所述数字信号处理器脉宽调制后产生待输入到所述单相逆变器的低压脉冲信号；逆变模块，用于将所述低压脉冲信号经所述单相逆变器的开关管放大后得到高频直流方波高电压，将所述高频直流方波高电压经所述单相逆变器的电感器和电容器滤波后获得正弦输出电压。进一步的，所述输出电压采样值的引入端为所述电压环的输入端，所述输出电压采样值的引出端为所述单相逆变器的输出端；所述电感电流采样值的引入端为所述电流环的输入端，所述电感电流采样值的引出端为所述电感器的输出端。进一步的，所述等效的内阻压降前馈的引入端与所述电压环的输入端相连；所述负载电流前馈的引入端与所述电压环的输出端相连，所述负载电流前馈的引出端与负载的一端相连，所述负载的另一端与所述单相逆变器的输出端相连；所述输出电压前馈的引入端与所述数字信号处理器的输入端相连，所述输出电压前馈的引出端与所述单相逆变器的输出端相连。进一步的，所述电压环、所述电流环的连接方式分别为电压外环、电流内环；所述电流内环为电感电流内环。 进一步的，所述电压环的控制和所述电流环的控制都为比例控制。本专利技术实施例提出的单相逆变器的控制方法及控制系统，通过引入单相逆变器的等效内阻压降前馈、负载电流前馈和输出电压前馈，解决了控制中的耦合效应，降低了负载对单相逆变器的输出电压的影响，极大地改善了该输出电压的性能，使得该输出电压动态响应小于2%，非线性负载时THDV小于2%。这些性能优于中华人民共和国通信行业标准YDT1095-2008规定的通信使用的不间断电源(UPS)的要求，实现将负载对单相逆变器的输出电压的影响降至最低。【专利附图】【附图说明】图1是根据本专利技术第一实施例的单相逆变器的控制方法的流程图；图2是根据本专利技术第二实施例的单相逆变器的控制系统的框图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相逆变器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：对所述单相逆变器的输出电压、所述单相逆变器所包括的电感器的电感电流进行实时采样，得到输出电压采样值和电感电流采样值；将经归一化成无量纲的给定的参考电压与经归一化成无量纲的所述单相逆变器的等效的内阻压降前馈之和所得的无量纲的电压值作为电压环的参考值，将所述电压环的参考值与经归一化成无量纲的所述输出电压采样值作差得到的无量纲的电压差值输入到所述电压环，经所述电压环的控制得到无量纲的电压环输出电压值；将所述电压环输出电压值与经归一化成无量纲的所述单相逆变器的负载电流前馈之和所得的无量纲的电流作为电流环的参考值，将所述电流环的参考值与经归一化成无量纲的所述电感电流采样值作差得到的无量纲的电流差值输入到电流环，经所述电流环的控制得到无量纲的电流环输出电流值；将所述电流环输出电流值与经归一化成无量纲的所述单相逆变器的输出电压前馈之和输入到数字信号处理器，经所述数字信号处理器脉宽调制后产生待输入到所述单相逆变器的低压脉冲信号；将所述低压脉冲信号经所述单相逆变器的开关管放大后得到高频直流方波高电压；将所述高频直流方波高电压经所述单相逆变器的电感器和电容器滤波后获得正弦输出电压。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：封宁波，聂文强，古元，尹晓娟，白维，徐金，郑兰，李静静，杨国伟，
申请(专利权)人：佛山市新光宏锐电源设备有限公司，
类型：发明
国别省市：