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1、 本科毕业设计（论文）单相全桥逆变器单周期控制技术研究*燕 山 大 学2012年6月 本科毕业设计（论文）单相全桥逆变器单周期控制技术研究 学院（系）：里仁学院 专 业：* 学生 姓名：* 学 号：* 指导 教师：* 答辩 日期：2012年6月17日 燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：里仁学院 系级教学单位：电气工程及自动化系 学号*学生姓名*专 业班 级应电08-2题目题目名称单相全桥逆变器单周期控制技术研究题目性质1.理工类：工程设计 （）；工程技术实验研究型（ ）；理论研究型（ ）；计算机软件型（ ）；综合型（ ）。2.文管类（ ）；3.外语类（ ）；4.艺术类（ ）。题目类型1.毕业
2、设计（ ） 2.论文（ ）题目来源科研课题（ ） 生产实际（ ）自选题目（ ） 主要内容掌握单周期控制的基本原理，并将其应用于单相全桥逆变电路。掌握PSIM仿真软件，仿真实现单相空间矢量调制的单相全桥逆变器。基本要求1.设计单相全桥逆变器的主电路结构及元、器件参数2.设计单周期控制算法3.仿真实现单周期控制的单相全桥逆变器参考资料1.IEEE相关期刊文献2.中文核心期刊3.相关领域专著周 次14周58周912周1316周1718周应完成的内容文献阅读，英文文献翻译掌握基本概念和基本方法系统软硬件设计，熟练使用仿真软件仿真研究，结果获取撰写毕业设计报告书，答辩指导教师：*职称：副教授 2011年
3、12月31日系级教学单位审批： 年 月 日 在清洗液中硅表面为负电位有些颗粒也为负电位，由于两者的电的排斥力作用可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部分粒子表面是正电位，由于两者电的吸引力作用，粒子易向晶片表面吸附。摘要摘要单周期控制是一种基于开关变量积分的新型非线性控制策略，能有效地抑制电源电压的扰动，但对负载扰动抑制能力有限。单周期控制技术克服了常规PWM 技术固有的缺点：单周期控制的开关频率是固定的，既改善了输出波形的质量，又降低了输出波形的谐波含量；单周期控制的开关变量平均值在一个开关周期内严格跟踪参考给定，且开关变量平均值与控制参考之间既没有稳态误差，也没有暂态误差。而且，将单周期控制技
4、术运用到单相全桥逆变器中可以有效地克服传统电压反馈控制中的缺陷，同时也不必考虑电流模式控制中的人为补偿。因此，本文选择了对单相全桥逆变器的单周期控制技术的研究工作。本文通过使输入电压发生突变来证实单周期控制对系统输入侧扰动的抑制作用，并利用电力电子仿真软件PSIM对系统进行详细的仿真分析，从而利用仿真结果证实了方案的可行性。关键词 单周期控制；单相全桥逆变器；PSIMI 燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractThe single-cycle control is a new nonlinear control strategy based on the switch variable
5、integral, it can effectively inhibit the supply voltage disturbance, load disturbance rejection capability is limited.Single-cycle control technique overcome the inherent shortcomings of conventional PWM technology: single-cycle control of switching frequency is fixed, both to improve the quality of
6、 the output waveform, but also reduces the harmonic content of the output waveform; the average single-cycle control of the switch variable in a switching cycle and strictly follow the reference given, and neither the steady-state error in the switch variable between the average control reference, t
7、here is no transient error. Moreover, single-cycle control technique applied to single-phase full-bridge inverter can effectively overcome the defects in the traditional voltage feedback control, but also do not have to consider the human compensation in the current mode control. Therefore, we have
8、chosen a single-cycle single-phase full-bridge inverter control technology research.This article confirmed by a mutation in the input voltage to the single-cycle control of the inhibitory effect of disturbance on the system input side, and a detailed simulation analysis of power electronic simulatio
9、n software PSIM system to take advantage of the simulation results confirm the feasibility.Keywords One-cycle control；Single-phase full-bridge inverter；PSIMIII 目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.1.1 逆变电路的现状与发展11.1.2 单周期控制技术的特点及研究现状41.2 本文研究的主要内容5第2章 单相全桥逆变器单周期控制技术相关原理62.1 引言62.2 单相全桥逆变器的基本原理62.3 单周期控
10、制在buck变换器中的应用实例82.3.1 基本buck变换器82.3.2 单周期控制92.4 双极性调制方式下的单周期控制技术基本原理分析112.5 本章小结14第3章 单相全桥逆变器单周期控制的参数与器件设计153.1 引言153.2 主电路参数设计153.2.1 输出滤波器的设计153.2.2 滤波器参数选择173.2.3 负载电阻的参数设计193.2.4 主开关(MOSFET)的选择193.2.5 驱动器件的设计193.3 控制电路参数设计203.3.1 积分器参数设计203.3.2 比较器设计213.3.3 触发器的设计213.3.4 双向电子开关的设计223.4 本章小结22第4章
11、 基于单相全桥逆变器的单周期控制的仿真结果244.1 引言244.2 电路仿真软件PSIM的概述244.2.1 PSIM的仿真环境的介绍244.2.2 PSIM仿真软件的运行阶段244.2.3PSlM仿真软件的电路结构254.3 系统仿真264.3.1 仿真结果274.4 本章小结30结论31参考文献33致谢35附录136附录241附录346附录451附录5 64III第1章 绪论 第1章 绪论1.1 课题背景 随着信息技术的发展，技术的不断成熟，滑模变结构控制，重复控制等新的控制方式克服了常规控制策略对电路模型的精确性以及电路参数的非线性与时变性的依赖的缺点，使系统的可靠性和精度得到不断提高
12、，控制系统鲁棒性和对负载的适应能力不断增强。但是，这些先进的控制策略在实现上都存在着不同的问题，如变结构滑模控制固有的抖震无法保证系统可靠地运行，为了避免抖震而采取措施又增加了设计的复杂性；重复控制的响应速度比较慢，同时重复控制需要对负载连续自动的辨识和一个非常复杂的补偿网络才能保证系统的稳定性。 将各种控制算法结合起来取长补短虽然弥补了各种控制策略的不足，但是同时增加了系统设计的复杂性，形成了控制的高精度与系统的复杂性之间不可协调的矛盾。单周期控制是一种典型的实用非线性控制技术，其特点是，在一个开关周期内，有效地抑制电源侧的扰动，既没有稳态误差，也没有暂态误差，无论是稳态还是暂态， 它都能保
13、持受控量的平均值恰好等于或正比于给定值，在逆变电源中采用单周期控制技术，可以有效地克服传统电压反馈控制中的缺陷，同时也不必考虑电流模式控制中的人为补偿。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，种类繁多的控制方法面对目前高速发展的社会逐步遭到科技领域的延伸以致淘汰。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（One Cycle Control），它是在开关放大器的PWM控制基础上发展起来的。1.1.1 逆变电路的现状与发展随着各行各业控制技术的发展和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通用交流电网提供的交流电作为电能源，而是通过各种形式对其进行变换，从而得到各自所需的电能形式。它们的幅值、频率、稳定度及变化方式因用电
