UPS电源逆变器的控制策略和锁相控制技术。
4.2.1单相逆变控制技术
(1]电压单环控制
最简单的单相逆变器控制是电压单环控制，图4-15给出了电压单环控制的框图。
电压单环控制的基本原理将逆变器输出电压有效值或幅值取样(U),并与相应的参考信号U*比较，其误差经过PI控制器得到有效值或幅值参考，其结果乘以基准正弦波得到目标参考电压U，经过相应的脉宽调制策略控制逆变器开关。电压单环控制原理简单，实现方便，对线性负载能够取得不错的效果，可以有效地减小重载情况下的稳态误差但是由于无电流和输出波形反馈，造成系统负载调整率差，动态响应缓慢，当直流侧电压或者负载
和电压单有效值或幅值形，尽可能地情况下，电流一个比例环节两者参考电压的抗负载扰云了电感电流需要说内)，则电日标准谐波电压取样
(有效值或幅值)
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图4-15逆变器电压单环控制框图
突变时，系统达到新的平衡常需要几个甚至十几个工频周期。且对于在非线性负载，逆变器输出的电压波形谐波大，总失真度较高。
间均以零都只牵M波，计压，这比
单环控制原理简单，实现相对比容易，在早期的静止逆变电源和UPS电源中，电压单环控制策略应用较多，也伴随诞生了很多基于单环策略的集成SPwWM控制芯片。随着单片机、DSP控制功能越来越强，单环控制更多地被更复杂控制策略所取代。
(2)电压电流双环控制
图4-16给出了电压电流双环控制的控制策略框图。可以看出，控制系统存在两个控制
环，外环为电压环，内环增加了电流环。电流环的参考输入为电压环的输出，取电感电流作为电流环的反馈，误差经过P调节器后输出调制波，由相应的PWM策略产生控制脉冲驱动逆变桥工作。
采用合劝逆变器变器输出的目的控制方外，和频率、不至于电源逆
图4-16电压电流双环控制
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参考得到，实是由负载
和电压单环控制相比，控制策略有两点变换。一是电压外环通常为瞬时电压闭环而不是有效值或幅值闭环，不仅***输出电压的稳压精度，而且能在非线性负载条件下校正输出波形，尽可能地减小输出电压谐波。二是增加了电流内环，能够有效提高系统动态响应。通常情况下，电流内环的速度要比电压外环快得多，当电流环的增益足够大时，电流环路可以用一个比例环节代替，如图4-16所示。电流内环通常有电感电流反馈和电容电流反馈两种，两者参考电压到输出电压的传递函数相同，在输出电压跟踪效果上无差别，但电容电流反馈的抗负载扰动性能优于电感电流反馈，而电流保护能力不如电感电流反馈。图4-16中采用了电感电流反馈方式。
需要说明的是，在UPS逆变器控制中，如果市电正常(电压和频率都在要求范围之内)，则电压外环的参考u*应为市电:如果市电异常，则参考u为标准幅值、标准频率、标准谐波的正弦信号。
电压电流双环控制是目前逆变器应用***的控制策略，不仅仅是在UPS逆变器中，
在光伏并网、分布式发电系统的逆变器中，双环控制由于技术成熟，动静态性能艮好而得广泛应用。
随着现代控制理论的不断发展，为取得更好的动静态性能，近些年出现了各种各样的高性能逆变器控制策略。例如为了有效解决逆变器带整流桥等非线性负载时出现的输出电压法形周期性的畸变，有研究提出了内模控制方式，通过增加反映系统信号特性的内模，有选将性地在某些频率点实现增益无穷大，从而实现无静差特性。对于非线性负载，谐波幅值往往随着频率的增加而减小，所以通常只考虑对系统影响较大的1个或多个低次谐波，将低次谐波的内模植入系统即可。将内模控制与传统的PI控制器结合在一起，能有效提高控制系统的静态和动态性能。类似的还有重复控制，其控制思想是假定***周期出现的输出电压波形畸变将在下一周期的同一时刻再次出现，控制器根据参考信号和输出电压反馈信号的误差来确定所需的校正信号，在下一个基波周期将此校正信号叠加在原控制信号上，以消除输出电压的周期性畸变。无差拍控制是一种基于被控制对象***数学模型的控制方法，其基本思想是根据逆变器的状态方程和输出反馈信号推算出下一个开关周期的PWM脉冲宽度。PWM 脉冲宽度根据当前时刻的状态向量和下一采样时刻的参考正弦值计算出。因此，从理论上可以使输出电压在相位和幅值上都非常接近参考正弦电压。此外还有非常适用于功率开关变换器的滑模变结构控制等，这些高性能控制方法能在某些方面改善逆变器控制性能，而且在数字控制方式下实现也并不复杂，将来必将在逆变器控制中发挥巨大优势。
载波信号与调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制方式。在异步调制方式中，当调制信号频率变化时，通常保持载波频率固定不变，因而载波比K是变化的。于是在调会信号的半个周期内，输出脉冲的个数和脉冲相位是不固定的，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。
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当调制信号频率较低时，载波比K较大，半周期内的脉冲数较多，正负半周期脉冲不对称和半周期内前后1/4周期脉冲不对称的影响都较小，输出波形接近正弦波。当调制信号频率增高时，载波比K减小，半周期内的脉冲数减少，输出脉冲的不对称性影响就变大还会出现脉冲的跳动。同时，输出波形和正弦波之间的差异也变大，电路输出特性变坏。对于三相 SPWM型逆变电路来说，三相输出的对称性也变差。因此，在采用异步调制方式时，希望尽量提高载波频率，以使在调制信号频率较高时仍能保持较大的载波比，改善输出特性，
此外，在双极性SPWM控制方式中，由于同一相上、下两臂的驱动信号是互补的，因此为了防止上、下两个臂直通而造成短路，在给一个桥臂施加关断信号后，再延迟一段时间(通常称为死区)，才给另一个桥臂施加导通信号，延迟时间的长短主要由功率开关器件的3断时间决定。这个延迟时间将会给输出的SPWM波形带来影响，使其偏离正弦波。
