【正文】 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　i碩 士 學(xué) 位 論 文論文題目 　三相逆變器 DSP 控制技術(shù)的研究 作者姓名 楊　成　林　 指導(dǎo)教師 徐德鴻　教授 學(xué)科(專業(yè))　 電力電子與電力傳動 所在學(xué)院 　　電氣工程學(xué)院 提交日期 　　2022 年 3 月 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ii浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文三相逆變器 DSP 控制技術(shù)的研究學(xué)位申請人：　楊　成　林 導(dǎo)師： 　徐德鴻　教授 浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院電力電子與電力傳動研究所2022 年 3 月Thesis Submitted to Zhejiang University for . Degree浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　iiiStudy on DSP Control for Three Phase InverterYang Chenglin Supervisor: Prof. Xu DehongInstitute of Power Electronics College of Electronical EngineeringZhejiang University, Hangzhou, . ChinaMarch, 2022浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文　　　　　　　　　　　　　　　目錄　　　　　　　　　　　　i目錄目錄 ................................................................................................................................I摘要 ................................................................................................................................IABSTRACT.................................................................................................................II第一章 緒論 ..................................................................................................................1　 背景 ...................................................................................................................1　 不間斷供電系統(tǒng)（UPS）概述 ........................................................................1　 后備式 UPS ................................................................................................2　 在線式 UPS ................................................................................................2　 在線互動式 UPS ........................................................................................3　 逆變器控制策略 ...............................................................................................4　 逆變器數(shù)字控制技術(shù) .......................................................................................7　 數(shù)字控制的特點(diǎn) .........................................................................................8　 數(shù)字信號處理器（DSP）的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部資源（TMS320LF2022 ） .......9　 本文選題意義與研究內(nèi)容 .............................................................................11第二章 三相逆變器系統(tǒng)設(shè)計(jì) ....................................................................................12　 三相逆變器系統(tǒng)結(jié)構(gòu) .....................................................................................12　 逆變器主電路 ...........................................................................................13　 逆變器同步及與電網(wǎng)切換邏輯 ...............................................................14　 三相逆變系統(tǒng)的數(shù)字化 .................................................................................17　 DSP 中 SPWM 的實(shí)現(xiàn) .............................................................................18　 數(shù)字鎖相的實(shí)現(xiàn) .......................................................................................20 DSP 與上位機(jī) MCU 的通訊 ...................................................................24　 本章小結(jié) .........................................................................................................25第三章 控制器設(shè)計(jì) ....................................................................................................26浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文　　　　　　　　　　　　　　　目錄　　　　　　　　　　　　ii　 被控對象模型 .................................................................................................26　 逆變輸出濾波器設(shè)計(jì) .....................................................................................28　 控制參數(shù)設(shè)計(jì) .................................................................................................33　 瞬時(shí)值內(nèi)環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì) ...............................................................................33　 平均值外環(huán)設(shè)計(jì) .......................................................................................36　 模擬控制器的離散化 .....................................................................................39　 本章小結(jié) .........................................................................................................44第四章 軟硬件實(shí)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ................................................................................45　 電路的硬件實(shí)現(xiàn) .............................................................................................45　 控制及驅(qū)動電路 .......................................................................................45　 死區(qū)電路對輸出波形的影響分析 ...........................................................46　 數(shù)字采樣調(diào)理電路 ...................................................................................49　 保護(hù)電路 ...................................................................................................50　 功能實(shí)現(xiàn)的程序流程圖 .................................................................................51　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .........................................................................................................59　 本章小結(jié) .........................................................................................................62第五章 總結(jié) ................................................................................................................63參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................64致謝 ..............................................................................................................................69浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文　　　　　　　　　　　　　　　摘要　　　　　　　　　　　　　III摘要隨著近年來對高質(zhì)量，高可靠性電源系統(tǒng)的需求發(fā)展，不間斷電源系統(tǒng)（UPS　Uninterruptible Power System）正越來越廣泛地被選用，以保護(hù)一些對供電敏感的負(fù)載如電腦系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)等。而逆變器是整個(gè)不間斷電源系統(tǒng)的核心，必須具有輸出高質(zhì)量電壓波形的能力。高性能數(shù)字信號處理器（DSP）的飛速發(fā)展，也使逆變器的數(shù)字控制成為今后的發(fā)展潮流。本文主要介紹了基于 DSP 控制三相逆變器系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，其中包括SPWM 控制的數(shù)字實(shí)現(xiàn)、逆變器輸出電壓的數(shù)字鎖相、逆變器與旁路間的切換邏輯及逆變器與上位機(jī)的通訊。然后在分析逆變器模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了逆變器的輸出 LC 濾波器參數(shù)。在逆變器控制策略上采用電壓瞬時(shí)值內(nèi)環(huán)和平均值外環(huán)的雙環(huán)控制方法,并用 TMS320LF2407 實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制。電壓瞬時(shí)值內(nèi)環(huán)保證輸出電壓波形的正弦度，平均值外環(huán)實(shí)現(xiàn)對輸出電壓幅值的控制。電壓內(nèi)外環(huán)勻采用 PI 控制器，文中給出了 PI 控制器控制參數(shù)比較詳細(xì)的設(shè)計(jì)過程。接著介紹了該三相逆變器系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)電路及 DSP 控制軟件的流程圖。另外還分析了逆變橋上下管驅(qū)動信號上的死區(qū)對輸出電壓波形的影響。最后給出了實(shí)驗(yàn)波形。關(guān)鍵詞：　不間斷電源系統(tǒng)　逆變器　數(shù)字控制　DSP　瞬時(shí)值控制AbstractNowadays, with the requi