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论文题目三相逆变器DSP控制技术的研究

StudyonDSPControlforThreePhase

Inverter

目录

目录I

摘要III

ABSTRACTIII

第一章绪论1

1.1背景1

1.2不间断供电系统（UPS）概述1

1.2.1后备UPS2

1.2.2在线UPS3

1.2.3在线互动UPS4

1.3逆变器控制策略4

1.4逆变器数字控制技术9

1.4.1数字控制的特点9

1.4.2数字信号处理器（DSP）的结构及内部资源（TMS320LF2000）11

1.5本文选题意义与研究内容13

第二章三相逆变器系统设计15

2.1三相逆变器系统结构15

2.1.1逆变器主电路17

2.1.2逆变器同步及与电网切换逻辑17

2.2三相逆变系统的数字化22

2.2.1DSP中SPWM的实现23

2.2.2数字锁相的实现25

2.2.3DSP与上位机MCU的通讯31

2.3本章小结32

第三章控制器设计33

3.1被控对象模型33

3.2逆变输出滤波器设计36

3.3控制参数设计40

3.3.1瞬时值内环参数设计41

3.3.2平均值外环设计45

3.4模拟控制器的离散化49

3.5本章小结55

第四章软硬件实现及实验结果56

4.1电路的硬件实现56

4.1.1控制及驱动电路56

4.1.2死区电路对输出波形的影响分析58

4.1.3数字采样调理电路62

4.1.4保护电路63

4.2功能实现的程序流程图64

4.3实验结果78

4.4本章小结85

第五章总结87

参考文献88

致谢95

摘要

随着近年来对高质量，高可靠性电源系统的需求发展，不间断电源系统（UPS

UninterruptiblePowerSystem）正越来越广泛地被选用，以保护一些对供电敏感

的负载如电脑系统、通讯系统、医疗系统等。而逆变器是整个不间断电源系统的

核心，必须具有输出高质量电压波形的能力。高性能数字信号处理器（DSP）的

飞速发展，也使逆变器的数字控制成为今后的发展潮流。

本文主要介绍了基于DSP控制三相逆变器系统的总体设计方案，其中包括

SPWM控制的数字实现、逆变器输出电压的数字锁相、逆变器与旁路间的切换

逻辑及逆变器与上位机的通讯。然后在分析逆变器模型的基础上，设计了逆变器

的输出LC滤波器参数。在逆变器控制策略上采用电压瞬时值内环和平均值外环

的双环控制方法,并用TMS320LF2407实现数字控制。电压瞬时值内环保证输出

电压波形的正弦度，平均值外环实现对输出电压幅值的控制。电压内外环匀采用

PI控制器，文中给出了PI控制器控制参数比较详细的设计过程。接着介绍了该

三相逆变器系统的硬件实现电路及DSP控制软件的流程图。另外还分析了逆变

桥上下管驱动信号上的死区对输出电压波形的影响。最后给出了实验波形。

关键词：不间断电源系统逆变器数字控制DSP瞬时值控制

Abstract

Nowadays,withtherequirementofhighqualityandreliablepower

system,UPS’s(Uninterruptiblepowers