单相全桥逆变器单周期控制技术研究

本科毕业设计（论文）单相全桥逆变器单周期控制技术研究**燕山大学2012年6月本科毕业设计（论文）单相全桥逆变器单周期控制技术研究学院（系）：里仁学院专业：***学生姓名：***学号：***指导教师：***答辩日期：2012年6月17日燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：里仁学院系级教学单位：电气工程及自动化系学号***学生姓名***专业班级应电08-2题目题目名称单相全桥逆变器单周期控制技术研究题目性质1.理工类：工程设计（√）；工程技术实验研究型（）；理论研究型（）；计算机软件型（）；综合型（）。2.文管类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）。题目类型1.毕业设计（√）2.论文（）题目来源科研课题（√）生产实际（）自选题目（）主要内容掌握单周期控制的基本原理，并将其应用于单相全桥逆变电路。掌握PSIM仿真软件，仿真实现单相空间矢量调制的单相全桥逆变器。基本要求1.设计单相全桥逆变器的主电路结构及元、器件参数2.设计单周期控制算法3.仿真实现单周期控制的单相全桥逆变器参考资料1.IEEE相关期刊文献2.中文核心期刊3.相关领域专著周次1—4周5—8周9—12周13—16周17—18周应完成的内容文献阅读，英文文献翻译掌握基本概念和基本方法系统软硬件设计，熟练使用仿真软件仿真研究，结果获取撰写毕业设计报告书，答辩指导教师：***职称：副教授2011年12月31日系级教学单位审批：年月日摘要I摘要单周期控制是一种基于开关变量积分的新型非线性控制策略，能有效地抑制电源电压的扰动，但对负载扰动抑制能力有限。单周期控制技术克服了常规PWM技术固有的缺点：单周期控制的开关频率是固定的，既改善了输出波形的质量，又降低了输出波形的谐波含量；单周期控制的开关变量平均值在一个开关周期内严格跟踪参考给定，且开关变量平均值与控制参考之间既没有稳态误差，也没有暂态误差。而且，将单周期控制技术运用到单相全桥逆变器中可以有效地克服传统电压反馈控制中的缺陷，同时也不必考虑电流模式控制中的人为补偿。因此，本文选择了对单相全桥逆变器的单周期控制技术的研究工作。本文通过使输入电压发生突变来证实单周期控制对系统输入侧扰动的抑制作用，并利用电力电子仿真软件PSIM对系统进行详细的仿真分析，从而利用仿真结果证实了方案的可行性。关键词单周期控制；单相全桥逆变器；PSIM燕山大学本科生毕业设计（论文）IIAbstractThesingle-cyclecontrolisanewnonlinearcontrolstrategybasedontheswitchvariableintegral,itcaneffectivelyinhibitthesupplyvoltagedisturbance,loaddisturbancerejectioncapabilityislimited.Single-cyclecontroltechniqueovercometheinherentshortcomingsofconventionalPWMtechnology:single-cyclecontrolofswitchingfrequencyisfixed,bothtoimprovethequalityoftheoutputwaveform,butalsoreducestheharmoniccontentoftheoutputwaveform;theaveragesingle-cyclecontroloftheswitchvariableinaswitchingcycleandstrictlyfollowthereferencegiven,andneitherthesteady-stateerrorintheswitchvariablebetweentheaveragecontrolreference,thereisnotransienterror.Moreover,single-cyclecontroltechniqueappliedtosingle-phasefull-bridgeinvertercaneffectivelyovercomethedefectsinthetraditionalvoltagefeedbackcontrol,butalsodonothavetoconsiderthehumancompensationinthecurrentmodecontrol.Therefore,wehavechosenasingle-cyclesingle-phasefull-bridgeinvertercontroltechnologyresearch.Thisarticleconfirmedbyamutationintheinputvoltagetothesingle-cyclecontroloftheinhibitoryeffectofdisturbanceonthesysteminputside,andadetailedsimulationanalysisofpowerelectronicsimulationsoftwarePSIMsystemtotakeadvantageofthesimulationresultsconfirmthefeasibility.KeywordsOne-cyclecontrol；Single-phasefull-bridgeinverter；PSIMIII目录摘要.......................................................................................................................IAbstract................................................................................................................II第1章绪论........................................................................................................11.1课题背景...............................................................................................11.1.1逆变电路的现状与发展...............................................................11.1.2单周期控制技术的特点及研究现状...........................................41.2本文研究的主要内容..........................................................................5第2章单相全桥逆变器单周期控制技术相关原理........................................62.1引言.......................................................................................................62.2单相全桥逆变器的基本原理...............................................................62.3单周期控制在BUCK变换器中的应用实例...........................................82.3.1基本buck变换器.........................................................................82.3.2单周期控制...................................................................................92.4双极性调制方式下的单周期控制技术基本原理分析......................112.5本章小结.............................................................................................14第3章单相全桥逆变器单周期控制的参数与器件设计..............................153.1引言.....................................................................................................153.2主电路参数设计.................................................................................153.2.1输出滤波器的设计.....................................................................153.2.2滤波器参数选择.........................................................................173.2.3负载电阻的参数设计.................................................................193.2.4主开关(MOSFET)的选择.............................................................193.2.5驱动器件的设计.........................................................................193.3控制电路参数设计.............................................................................203.3.1积分器参数设计.........................................................................20IV3.3.2比较器设计................................................................................213.3.3触发器的设计............................................................................213.3.4双向电子开关的设计................................................................223.4本章小结..............................................................................................22第4章基于单相全桥逆变器的单周期控制的仿真结果...............................244.1引言......................................................................................................244.2电路仿真软件PSIM的概述.....