随着社会的发展,人们对逆变器提出了更多的要求。传统的模拟控制有控制方式单一、调试繁琐、硬件成本高等缺点。微处理器ARM的出现及其价格的降低使数字控制成为逆变器控制的主流。新型器件的出现对电力电子发展具有十分重大的意义。相对于传统的MOSFET、IGBT等器件,氮化镓器件以其高频高效低损耗的优点得到广泛关注。本文根据双环控制的原则,电流环在静止坐标系被设计为比例控制器并对电流环的耦合进行解耦。针对电压环,采用了在两种不同坐标系的PI控制策略并进行比较分析。证明静止坐标系下的PI双环控制在基波频率处存在明显的相位误差和幅值误差,因此增加幅值环对幅值误差进行补偿,针对相位误差,采用电容电流前馈进行补偿。通过一系列的推导,将在dq坐标系下PI控制等效为静止坐标系下的比例谐振(PR)控制且控制器在基波频率处有很大的幅值增益,因此可以确保在基波频率处有零阶稳态误差且对正弦波进行很好地跟踪。逆变器为工业和生活等很多用电场合提供交流电源,但其谐波失真度必须很低才能投入使用,谐波对用电设备和电网将造成很大的危害和损失。具有非线性负载特性的电力电子设备是导致单相逆变器波形畸变产生的主要原因。由非线性负载引起的高次谐波在输出阻抗上产生压降,因此输出阻抗是评估输出电压失真影响的有效标准。减小电压失真度可以直接采取相应的控制策略减小逆变器的输出阻抗。引入重复控制对周期性的高次谐波进行控制,并对重复控制与电压环在两种坐标系下PI控制的稳定性关系进行分析。负载电流前馈控制在负载变化时可以获得快速动态响应,同时,可以减小逆变器的输出阻抗。通过这种复合的控制策略减小高次谐波在输出阻抗上的压降,降低输出电压的谐波含量。最后本文对以上所提的控制策略进行仿真,并将连续域内设计的控制器离散化。设计基于数字控制器STM32F405为核心的系统,在此基础上,搭建一台基于GaN设备的实验样机。最终仿真与实验波形的一致性证明了所提控制策略的有效性,也突显了新型GaN器件在逆变器应用的优越性能。