【正文】 使系統(tǒng)從一個初始狀態(tài)開始工作，這段低電平時間應(yīng)該大于系統(tǒng)的晶體振蕩器起振時間。與 5V 器件通常應(yīng)作電平轉(zhuǎn)換后再相連，在進行這兩種電平的信號連接時，應(yīng)了解器件耐受的電壓范圍和高低電平的門限值 。 半橋式逆變電路有較強的抗不平衡能力，但是電壓利用率低，要輸出同等功率大小的電能，主變壓器原邊電流要加大一倍，主開關(guān)器件的電流定額也要加大一倍，以彌補電壓利用率的不足。 (2)驅(qū)動電路、保護電路以及采樣調(diào)理電路。以下分別介紹濾波器 Q(z)、 周期延時環(huán)節(jié)Nz? 和補償器 C(z)。 設(shè)三角波和正弦波的幅值分別是 tmU 和 rmU ，周期分別是 tT 和 st ，脈寬 2t 和間隙時間 it 和 3t 由下式計算 : ? ? ? ?? ?2 2 1 sin 2tst T T t??? ? ? ? ? (211) rm tmUU?? (212) ? ? ? ? ? ?? ?1 3 2 2 4 1 sin 2t t st t T t T T t??? ? ? ? ? ? ? ? (213) 由公式 211 和 212，可以很容易求得 1t 和 2t 值，從而確定相應(yīng)的脈沖寬度。實際采用的方法是先將參考正弦波的四分之一周期 內(nèi)各時刻的 tU 和 rU 值算好，以表格形式存儲于存儲器內(nèi)，當(dāng)控制需要計算某時刻的 tU和 rU 時，不用實時計算而采用查表的方法很快得到。由 ? ? ? ?ccrT U U si n 222 cU? ?? ? ? ? （ 23） 得到脈寬 1 s in2c rcT UU????? ? ????? （ 24） 占空比 D為 ? ?1 1 s in2cDMT? ?? ? ? ? （ 25） M=Ur/Uc，代表調(diào)制度。然后按照計算的結(jié)果控制電路中各開關(guān)器件的通斷，就可以得到所需要的波形。對隔離式逆變器，在輸出電路的前面還有逆變變壓器。 但此方法要求實時求解消諧模型，對控制器的運算速度要求極高，目前還未實際應(yīng)用。 (3)狀態(tài)反饋控制 狀態(tài)反饋控制可以任意配置閉環(huán)系統(tǒng)的極點，有利于改善系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)。 (2)控制靈活，系統(tǒng)升級方便，甚至可以在線修改控制算法，而不必改動硬件線路。它廣泛的用于支流交流逆變器等，比如高級一些的UPS 就是一個例子。經(jīng)過比較，選用了實際濾波效果較好的單極性 SPWM 控制策略，并詳細論述了其單邊與雙邊 SPWM 的產(chǎn)生方法以及各自的控制方法。文章首先對逆變系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)和 控制策略作了詳細的介紹，在此基礎(chǔ)上選擇了重復(fù)控制作為本信號電源逆變器的數(shù)字控制方式，對重復(fù)控制逆變器的穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)誤差進行了分析。 PWM 的全稱是 Pulse Width Modulation（脈沖寬度調(diào)制），它是通過改變輸出方波的占空比來改變等效的輸出電壓。雖然數(shù)字控制極地簡化了硬件電路，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和控制精度，但數(shù)控變換在實際使用中還存在許多待解決的問題，例如 :變換器開關(guān)動作對采樣的嚴(yán) 重 干擾 ； 檢測的量化誤差導(dǎo)致控制精度顯著下降 ； 高速運行下數(shù)字化脈寬調(diào)制間分辨率的下降 ； 開關(guān)功率變換器數(shù)字化的數(shù)學(xué)模型研究不夠深入等。早期的無差拍波形控制是基于阻性負載假設(shè)，負載適應(yīng)性較差。 (7)實時消諧 PWM控制 實時消諧 PWM 控制是一種經(jīng)過計算的 PWM 控制技術(shù)。 下面對各個部分做一些簡單介紹 : (1)輸入電路 逆變主電路輸入為直流電，若是直流電網(wǎng) (如煤礦，礦山，電車等 )、蓄電池貯存的電，或者是直流發(fā)電機發(fā)出的電，或者直流電動機和變頻調(diào)速交流電動機制動時再生直流電，則輸入電路包括濾波電路和 EMI 對策電路。 該方案具有可靠性高，可重復(fù)編程，響應(yīng)快，精度高等特點 。 (3)單極性倍頻 SPWM 調(diào)制 UiS1S2 S3S4Cf ZLfTUcUAB 圖 21 正弦波單相全橋逆變電路 在圖 21 所示電壓型全橋逆變電路中， Ql, Q2, Q3, Q4 循環(huán)導(dǎo)通一次的控 制脈沖。 ①自然采樣法 該方法與采用模擬電路由硬件自然確定 SPWM 脈沖寬度的方法類似，只是這里是采用計算的方法尋找三角載波與正弦參考波的交點時刻，從而確定 SPWM 脈沖寬度。用以確定 SPWM 脈沖信號。其中， r 為需要跟蹤的重復(fù)性指令； e 為誤差信號 ； d 為作用于控制對象的重復(fù)性擾動 ； P(z)是控制對象的傳遞函數(shù) ； Y 為實際輸出 ； Nz? 為周期延時環(huán)節(jié) ； C(z)為補償器 ； Q(z)為濾波器 .重復(fù)控制器檢測指令r與實際輸出 Y之間的誤差。給出了 SPWM 控制脈沖的實現(xiàn)方法。控制電路是逆變電源系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，輸出電壓精度的高低、波形失真度的大小以及工作的可靠性等都與控制電路 密切相關(guān)。控制電路以 TEXAS INSTUMENTS(TI)公司推出的 TMS32OLF2407 為主控芯片。 TMS320LF2407 提供了兩個時鐘引腳 XTALl/CLKIN 和 XTAL2。在圖 36 中： I R 2 1 1 3D 3 3 8C 1 2 3C 1 0 4G N D _ AGND_AC 1 2 1+ 1 5 VC 1 2 2P W M 1P W M 2G N D _ DNPGNPSdow nG downSDDV CCVH I NS DL I NC O MH OL OSSV bsV 圖 36 IR2113 的外圍電路 黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 （ 1） PWM PWM GND_D 是數(shù)字控制平臺傳送過來的驅(qū)動信號，也是 IR2113的輸入信號，其輸出信號 Gup、 Sup、 Gdown、 Sdown 分別為橋式電路單橋臂上的上管的門極、源極、下管的門極、源極； （ 2） VDD為信號電源，這里取 VCC/2。特別是直流輸入母線，要保證平波電容的工作效果 。系統(tǒng)受控的狀態(tài)量的變化是很快的，這就要求系統(tǒng)的采樣周期應(yīng)該盡可能短，以便對被控制量進行及時的控制。流程控制如圖 42 所示 ： 中斷 現(xiàn)場保護 設(shè)置 AD 寄存器 電壓采樣 調(diào)用電流采樣子程序 讀取正弦參考量誤差值 調(diào)用重復(fù)控制算法求重復(fù)控制器產(chǎn)生的控制量 疊加前饋正弦參考 指令控制器 調(diào)用二階數(shù)字濾波程序 查表獲得正弦值計 算S P W M 的控制量 調(diào)用脈寬限幅子程序 正弦表指針處理 恢復(fù)現(xiàn)場中斷返回 42 Tl 定時器中斷服務(wù)子程序 黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 SPWM 信號的產(chǎn)生 事件管理模塊 利用芯片中的事件管理模塊 EV 可以實現(xiàn)三角波生成，基準(zhǔn)正弦波發(fā) 及正弦脈寬調(diào)制波 SPWM產(chǎn)生等。 基準(zhǔn)正弦信號生成 在本系統(tǒng)中正弦基準(zhǔn)信號是通過一個正弦數(shù)據(jù)表格實現(xiàn)的，即在 0 360oo? 的正黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 弦值中采樣 K個 點，將該 K個值存放在存儲器中以供調(diào)用。追求一種透明的軟件復(fù)用方式。 (4)根據(jù)實時的電流電壓等值，實時更新液晶顯示部分。該 引 腳是低電平驅(qū)動的，在引腳未 屏蔽的狀態(tài)下，當(dāng)引腳上出現(xiàn)低電平時，硬件會立即將事件管理器的輸出置為高阻態(tài)，如果該低電平信號持續(xù)時間 ? 4個 CPU 時鐘周期，則即使沒有設(shè)置專門的保護子程序， DSP也會一直保持事件管理器輸出引腳的高阻態(tài)，從而實現(xiàn)保護。和地之間接入下拉電阻，可確保有效。 (3)時鐘的沿特性。 UiS1S2 S3S4Cf ZLfTUcUAB保 護 電 路S 1 、 S 2 、 S 3 、S 4 驅(qū) 動 電 路D S P采 樣 電 路Lfi ou 圖 32 主電路結(jié)構(gòu)圖 變壓器兩 邊的電壓高頻脈沖一般都要進行平滑濾波，才能輸出標(biāo)準(zhǔn)正弦電壓以供給負載。并接收 DSP 控制板通過串行通信送過黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 來的當(dāng)前時刻的輸出電壓、頻率值，最后將這些工作狀態(tài)數(shù)據(jù)在液晶顯示模塊 (LCD)中顯示出來。對于幅值補償，只要適當(dāng)減小 C(z)的增益，就可以抵消誤差。 重復(fù)控制技術(shù) 重復(fù)控制是基于內(nèi)模原理的一種控制思想 。t 2t 1t 3T tU r 圖 22 規(guī)則采樣示意圖 按自然采樣法求得的 tU 和 rU 的交點為 A’和 B39。很適合蓄電池或太陽能電池等直流電源供電的高頻鏈逆變器的控制。 黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 (1)雙極性 SPWM 調(diào)制 全橋逆變器采用雙極性 PWM 控制方式時 ,載波為全波三角波。如變頻器、能量回饋等都是非隔離的，逆變焊接電源、通信基礎(chǔ)開關(guān)電源、UPS、加熱電源等都是隔離式逆變電路。給出了系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)、各模塊流程圖，詳細介紹了生成 SPWM 波形的方法及流程，分析了 PID算法 。為此提出了自適應(yīng)重復(fù)控制伺服控制器和重復(fù)控制器組成的復(fù)合控制等多種方案改善系統(tǒng)的動態(tài)特性。下面介紹逆變電源的主要控制策略 : (1)單閉環(huán) PID 比例一積分微分牌制 PID 控制概念明晰，實施容易，是工程實際中應(yīng)用最廣的一類控制器 .在數(shù)字控制中，該方法分為全量式和增量式，它同樣也可用于逆變器的控制。該控制技術(shù)可以應(yīng)用于恒頻 PWM開關(guān)、恒定導(dǎo)通時間開關(guān)、恒定截止時間開關(guān)、變化開關(guān)。 Digital control。 摘 要 現(xiàn)代變頻電源以低功耗、高效率、電路簡潔等顯著優(yōu)點而備受青睞。 關(guān)鍵字： 逆變器 ；數(shù)字控制； SPWM ABSTRACT Modern frequency power to low power, high efficiency, simple circuit which favored some obvious advantages. The circuit consists of Power Supply AC DC AC filtering parts, the output voltage and current waveforms are pure sine wave, and the frequency and amplitude adjustable within a certain range. With the emergence of highperformance DSP controller, power inverter digitalcontrol bee a reality. Digital control system with integrated high antiinterference capability, flexible control, advanced control algorithms can be realized and the advantages of easy realtime control. Inverter using DSP as the control core, you can easily use the software flexible, precise control and fullline fault detection. This article introduces digital control technologies of a singlephase SPWM inverter based on , the basic structure and the control strategyof the inverter system have been introduced, then selects repetitive control strategy asthe control strategy for the inverter. Secondly, the bipolar SPWM control strategy and the univocal SPWM control strategy have been pared. Thirdly, according to the technique request of the inverter power supply, thepaper put forward the project of the hardware electric circuit and the control electriccircuit that is exceptionally introduced,