双极性调制模糊自适应控制逆变电源的研究

近些年来，随着现代工业和电力电子技术的发展，逆变电源应用在电子工业、工作生活等方面已越来越广泛，其工作的稳定性、输出性能的好坏以及工作效率的高低直接影响到逆变系统的性能和使用领域。 正弦波脉宽调制（SPWM）逆变器作为当代逆变器重要的一种方式，由于其可输出电能谐波含量低的正弦波电压而广受欢迎。随着微处理器和数字化控制技术理论的飞速发展，SPWM信号的产生方式和逆变电源的智能化控制系统也日趋成熟和先进，已取代了传统的模拟调制、模拟控制方式，这都有助于逆变电源输出性能的稳态精度、动态特性及系统可靠性的进一步提高。 本文探讨研究了一套逆变电源系统的设计方案，并通过逆变原理的理论研究，对逆变电源系统的软硬件进行了设计。本文首先基于太阳能光伏发电系统，从硬件方面设计了逆变电源系统的总体设计方案，对逆变电源系统中的推挽升压电路、全桥逆变电路及其驱动控制电路，以及滤波、采样电路等进行了具体详细的分析设计，并对系统电路硬件的参数进行了针对性的选择。通过分别采样输出电容电压和电感电流对输出SPWM的占空比进行控制，从而控制逆变电路的稳定输出。核心控制芯片采用了高性能的ATmega系列AVR单片机。最后通过搭建硬件逆变电路实验证明设计的可行性。 软件部分首先分析设计了AVR单片机双极性SPWM信号的输出，并着重研究了闭环反馈系统中模糊自适应整定PI的控制算法，根据系统的数学模型建立了单相SPWM调制逆变电源的MATLAB仿真模型，并通过仿真输出波形性能的研究与分析证明调制方式、控制算法设计的可靠性与可行性，完善了本文研究的意义。