1.1 目的与意义

随着各行各业控制技术的发展和其对操作性能要求的提高，许多行业的用电设备都不是直接使用交流电网中输出的交流电作为电源，而是对其进行变换处理而得到各自所需的电能形式，它们所使用的电能大都是原始电能通过整流和逆变组合电路进行变换后得到的。而且随着电力电子技术的迅猛发展，逆变技术广泛应用于工业、交通、能源、航空航天等领域。

随着石油、煤和天然气等主要能源日益紧张，新能源的开发和利用越来越受到人们的重视。利用新能源的关键技术---逆变技术，能将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其他新能源转化的直流电能变换成交流电能与电网并网发电。因此，逆变技术在新能源的开发和利用领域也有着至关重要的地位。

现如今，逆变器的应用非常广泛，有着广阔的应用前景。随着当代电气技术的逐步发展，一些控制技术和控制方法应运而生，目前需求的具备高精度、高稳定性、高速度与抗干扰能力的控制技术逐步浮出水面。就在20世纪90年代初，美国加州理工学院的K.M.Smedley 博士提出了一种大信号非线性控制理论方法———单周期控制理论（OneCycle Control），它是在开关放大器的PWM控制基础上发展起来的。单周期控制与其它现有PWM控制方法相比，结构简单、响应速度快、稳定性好、可适应高精度、高速度和高抗干扰的控制要求，具有很大的研究意义。

1.2 国内外的研究现状分析

1.2.1 逆变电路研究现状

DC/AC逆变技术是通过半导体功率开关器件的开通和关断作用实现的，因此变换效率较高，但变换输出的波形常含有较多的谐波成分。大多数应用场合中要求逆变器输出的是理想的正弦波，因此如何利用半导体功率开关器件的开通和关断，优化逆变器的正弦波和准正弦波输出成为逆变技术发展中的一个重要问题。

纵观逆变技术的发展过程可以发现，逆变技术的发展是和半导体功率开关器件的发展紧密结合的。在上世纪五十年代到八十年代的传统发展阶段，开关器件以低速器件为主，开关频率低，输出电压波形的改善以波形多重叠加的方式为主，整机体积重量大、效率低。六十年代以后，人们注意到改善逆变器输出波形的重要性，1963年，F.G.Turnbull为改善逆变器输出波形提出的“消除特定谐波法”为后来的优化PWM法奠定了基础，它能够实现特定的优化目标，如谐波最小、效率最优、转矩脉动最小等。1964年，A.Schonung和H.Stemmler提出了正弦脉宽调制技术（SPWM），由于当时开关器件速度较慢而未得到推广。直到70年代后期，门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）及其模块相继实用化，才把SPWM技术正式应用于逆变技术，使逆变器的性能大大提高，并得到广泛的应用和发展，也使DC/AC逆变技术达到了一个新的高度。八十年代以来，多种高频化的全控器件，如功率场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）、集成门极换向晶闸管（IGCT）、场控晶闸管（MCT）等高速器件的产生使正弦波逆变技术日趋完善，这使电力电子技术由传统发展时代进入到高频化时代。具有小型化和高性能特点的新逆变技术层出不穷，特别是脉宽调制技术得到了飞速的发展。各种不同的PWM技术相继出现，如注入三次谐波的PWM技术、空间矢量调制技术（SVPWM）、电流滞环PWM技术、模糊控制和神经网络控制等成为高速器件的主导控制方式。