单相逆变器输出波形控制技术研究开题报告
2020-07-17 22:13:58
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
一、课题背景
近年来,随着社会的发展,现代电力电子技术水平不断提高,各种非线性用电设备的数量和比重都在增加,对低谐波、高精密、响应速度快的逆变电源需求逐渐增多,逆变电源的高精度与低谐波性能对保护用电设备和减小逆变电源对电网污染等方面起着巨大的作用。逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v,50hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。常见的单相逆变器的拓扑结构包括全桥式和半桥式,半桥式逆变电路结构简单,半桥式电路的开关管数量少,成本低,驱动简单,但是输出电压低,中小功率场合比较适用;全桥式逆变电路相对复杂,但控制灵活,而且全桥式输出电压是半桥式输出电压的两倍,在大功率场合比较适用。
逆变器输出波形的质量和响应速度对保护用电设备、降低对电网的污染起着巨大的作用,所以研究逆变器输出波形的控制技术和滤波特性具有重要的意义。由于大量非线性负载的存在以及电力电子电路自身的特点,出现了逆变器输出波形畸变的问题。因此,如何保证逆变器同时具有良好的稳态性能和快速的动态响应成为研究热点。目前国内外发明了各种各样波形控制技术来降低逆变器波形的畸变率,改善波形的输出。本文针对单相逆变器,搜集、整理国内外各种波形控制技术的发展状况,并着重分析它们的差异及其优缺点,以便开展进一步的研究,优化单相逆变器输出波形控制技术。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本课题研究的问题是针对单相逆变器,分析逆变器的几种控制方法来补偿输出波形的畸变,提高输出电压波形质量。研究目标是找到一种合适的控制方法使逆变器的输出电压波形具有良好的稳态和动态性能。
研究手段是首先确定单相逆变器的数学模型,在MATLAB环境下建立仿真模型,并分析单相逆变器的输出滤波器参数选择方法,确定输出滤波器的滤波电感和滤波电容实际参数,分析逆变器输出波形产生畸变的各种影响因素。分析用于改善逆变器输出波形质量的重复控制技术的作用和设计方法,研究出一种复合控制系统,用于同时改善逆变器的稳态和动态性能,得到高质量的输出电压波形。