【摘 要】
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化工产业作为传统经济的重要支撑,持续有力的推动了我国的现代化建设。然而近年来工业生产中安全事故频发,因此对化工设备的供电系统提出了更高的可靠性要求。不间断电源（UPS）一方面可以防止关键设备因供电突然中断而遭受损失,另一方面,还能改善电能质量为用户提供持续稳定的输出。目前实际生产中的配电系统不仅复杂而且存在大量的非线性元件,为了避免用电设备受到高低电压、电压浪涌、电压突变和线路噪声等不确定因素的干
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化工产业作为传统经济的重要支撑,持续有力的推动了我国的现代化建设。然而近年来工业生产中安全事故频发,因此对化工设备的供电系统提出了更高的可靠性要求。不间断电源（UPS）一方面可以防止关键设备因供电突然中断而遭受损失,另一方面,还能改善电能质量为用户提供持续稳定的输出。目前实际生产中的配电系统不仅复杂而且存在大量的非线性元件,为了避免用电设备受到高低电压、电压浪涌、电压突变和线路噪声等不确定因素的干扰,研究适合的UPS电源逆变控制系统对增强化工装备的安全性具有重要意义。本文以三相逆变器作为研究对象,利用MATLAB建模分析了三种控制策略在不同干扰下对系统造成的稳态与动态性能影响。本文首先构建了三相逆变器的基本拓扑,推导出了三相静止坐标系（a-b-c）下的数学模型。为了方便控制器的设计,通过坐标变换将逆变器A、B、C三相的信号转化到两相静止坐标系（α-β）与两相旋转坐标系（d-q）下。其次基于无功容量标准计算了滤波器参数优化输出波形质量。进一步,在调制策略上考虑到便于数字化实现,采用了SVPWM算法。在控制策略方面,先分析了双闭环解耦控制的实现过程,引入了前馈量消除输出电压与电流之间的耦合关系,从而实现直流信号的跟踪问题。相比于传统控制方法本文在α-β坐标系下提出了基于指数趋近律的滑模控制避免了复杂的解耦过程。为了提升了控制系统的动、稳态性能,本文用模糊控制改进滑模控制,提出了模糊滑模控制（FSMC）,用专家经验来自动调整等速增益与趋近增益,实现了两相静止坐标下的无静差跟踪,也增强了逆变器对不同类型负载的适应能力。最后详细设计了以TMS320F28335芯片为主控芯片的相关硬件电路与软件流程,搭建了三相逆变器的实验平台,在软硬件联合调试后,验证了前文所述控制策略的可行性。
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