基于前馈解耦的三相逆变器双环控制器设计

杨光明，王俊炎

（海军驻武汉四三八厂军事代表室，武汉 430060）

0 引言

传统的PWM逆变器电压电流环控制通过采用输出电压有效值外环维持输出电压有效值的恒定[1]。这种控制方式一般只能保证输出电压有效值恒定不能保证输出电压的波形质量，特别是在非线性负载条件下输出电压谐波含量大，波形严重失真；另一方面，电压有效值外环控制的动态响应过程十分缓慢，在突加、突减负载时输出波形波动大，恢复时间一般需要几个甚至几十个基波周期[2]。

为了提高供电系统的稳定性和供电质量，研究开发应用高性能PWM逆变电源备受关注[4,5]。电压外环电流内环的双环控制方案是高性能逆变电源的发展方向之一，本文采用标幺值法和前馈解耦的双环控制策略，扩大了逆变器控制系统电流内环的带宽，使得逆变器动态响应加快，非线性负载适应能力加强，输出电压的谐波含量减小。

1 双环控制器原理分析

逆变器的双环控制分两类：一类是以滤波电容电流为内环被控量的电容电流内环电压外环控制，一类是以滤波电感电流为内环被控量的电感电流内环电压外环控制。如果在电容电流内环电压外环控制系统中增加电流限幅环节，只能限制电容电流大小，负载电流和电感电流完全不受其约束，不能通过限流实施对逆变电源的保护。因此，对逆变器的双环控制选择电感电流内环电压外环控制方式。

1.1 三相逆变器的双环控制

从图……