不平衡负载和非线性负载下逆变器的研究

在仔细地剖析传统的三相逆变器不具有带不平衡负载和非线性负载原因的基础上，本论文总结前人的研究工作，比较众多功率电路改进方案和控制电路实现方法，选择了三相四桥臂逆变桥和经典的PID控制。 详细地分析不平衡负载和非线性负载的定义、危害、相关标准以及不平衡程度分析方法、非线性程度分析方法。 基于模拟控制和数字控制的优缺点的比较，选择DSP数字控制，同时介绍DSP的相关结构、工作原理，分析系统DSP资源的分配、控制方案的软件实现。 根据实验样机的要求，详细地分析了功率器件IGBT的选择、各个滤波模块的设计和控制系统的驱动模拟部分、DSP最小硬件系统的设计，以及两部分的连接。 采用开关周期平均法和旋转坐标变换建立三相四桥臂逆变系统连续定常系统模型，根据控制传递函数、期望的极点分布和性能指标要求，计算出适合的PID控制参数。并采用matlab对系统各个环节进行建模，测试不同负载情况下系统输出稳态性能和动态特性。对仿真参数进行实验验证，给出不平衡和非线性负载情况下的实验结果，并辅以分析。实验结果证明三相四桥臂逆变桥和基于极点配置的PID控制方法设计简单，性能好。