基于Simulink庫仿真的單相逆變電源調節器設計

2 雙環(huán)控制的選取
在逆變控制系統中，采用輸出電壓有效值反饋的方法進(jìn)行控制，這種方法通過(guò)將輸出電壓有效值與實(shí)際所要求的電壓有效值進(jìn)行比較，誤差信號與正弦信號相乘的結果作為SPWM的調制信號。這種方法的輸出波形穩壓精度較高，穩定性好，但最大的缺陷在于逆變器的動(dòng)態(tài)響應很差，完全依靠逆變器的自然特性，輸出電壓的波形質(zhì)量無(wú)法控制。當負載為非線(xiàn)性負載時(shí)，由于逆變器輸出阻抗的影響，輸出電壓波形的THD比較大。為解決以上的缺陷，引入內環(huán)電壓瞬時(shí)環(huán)，當負載發(fā)生變化時(shí)，采樣回來(lái)的輸出電壓會(huì )在電壓瞬時(shí)環(huán)的控制下，保持良好的動(dòng)態(tài)響應，控制框圖如圖4所示。

在圖4中，輸入信號U為系統所要求的信號，U為系統輸出信號。本系統將PID調節器1設置為電壓瞬時(shí)值內環(huán)，將PID調節器2設置為電壓均值外環(huán)。

3 建立仿真模型
在Simulink下構建三電平逆變器的仿真模型，該模型主要由三電平的SPWM產(chǎn)生電路，主拓撲電路，控制電路和負載電路4部分組成?？刂齐娐穼?shí)現了電壓雙環(huán)控制，同時(shí)為SPWM脈沖提供調制信號，負載可以選擇阻性載或整流載。
3．1 建立主拓撲電路
首先來(lái)建立逆變器的主拓撲電路。根據圖1所示的電路原理，在Matlab環(huán)境下新建一個(gè)上程，然后存Simulink庫根據需要找出二極管和IGBT，連接電路圖便可得到如圖5所示的單相逆變器的主拓撲仿真模型。

其中，B1、B2、B3、B4分別代表四相SPWM波形驅動(dòng)波形，+BUS、0分別表示圖1中的Ud／2和N，C1和C2之間的電壓即位圖1中的U1。