的输出进行比较，采用比例调节。 通过该双闭环控制策略产生的信号驱动逆变器的全桥电路，经输出滤波器得到正弦交流电输出。 电压环调节器电流环调节器逆变器输出滤波器正弦参考电压电感电流检测输出电压检测图数字系统控制策略框图图数字系统传递函数框图图中为电阻值为电容值为电感值分别为电压环调节的比例系数和积分系数为电流环的比例系数为控制的比例系数为电感电流的反馈系数，为输出电压的反馈系数，为正弦参考电压。 外特性是衡量逆变器性能的个重要指标，逆变器的外特性越硬，其输出电压受负载的影响越小，即逆变器从空载到满载过程中输出电压的变化量越小。 面对双环系统的外特性进行具体分析。 根据图的传递函数框图可得纯阻性负载时系统的开环传递函数为空载时系统的闭环传递函数为纯阻性负载时系统的闭环传递函数为根据劳斯稳定判据，要保证该闭环控制系统稳定，必须满足同理可得，空载时要保证系统稳定，必须满足由空载的闭环传递函数知，系统空载时的传递函数为同理，系统纯阻性负载时的传递函数为功能，相对误差。 实际跟踪范围超过。 在各种负载情况下，变换效率超过，最高达。 输出失真度在附近。 具有欠压保护和过流保护功能，且在故障排除后能自动恢复正常状态。 具有相位跟踪能力，在各种负载情况下，偏差小于。 为模拟实际电网电压畸变的情况，本系统可在输入正弦参考信号畸变例如输入方波信号的情况下正常工作。 附录图驱动板图图主控制板图图系统实物图基于的光伏发电逆变系统摘要整个光伏发电逆变系统确定采用全桥作为逆变器的拓扑结构给出基于双闭环控制的系统传递函数，通过比较选择单极性混合正弦脉宽调制作为逆变器的调制方式并在软件下验证了整体设计方案的可行性。 整个系统的硬件部分包括主电路驱动电路采样调理电路和保护电路，以及数字控制系统的硬件电路。 基于平台的逆变器软件设计则包括双闭环控制策略的数字实现以及的数字生成和的软件校正等。 最后的作品测试结果表明，逆变器的输出功率系统效率波形负载调整率等各项指标均满足要求，系统具有优异的稳态性能和动态性能。 关键词逆变器闭环控制策略，引言该设计装置模拟光伏并网发电，主要由主电路控制电路采样调理电路驱动保护电路辅助电源等部分组成。 逆变器控制采用混合脉宽调制方式，很好地降低了开关损耗。 系统的数字处理模块采用了具有高处理速度低功耗的芯片。 采用控制策略进行逆变系统的控制，参数设置简单，易整定。 系统能够实现最大功率点的跟踪，具有欠压保护过流保护以及相位跟踪等功能，并在过流欠压故障排除后能自动恢复正常状态。 滤波器控制电路图并网发电模拟装置框图系统指标并网发电模拟装置框图如图所示基本要求具有最大功率点跟踪功能和在给定范围内变化时，使，相对偏差的绝对值不大于。 具有频率跟踪功能当在给定范围内变化时，使的频率，相对偏差绝对值不大于。 当时，变换器的效率。 当时，输出电压的失真度。 具有输入欠压保护功能，动作电压。 具有输出过流保护功能，动作电流。 发挥部分提高变换器的效率，使时。 降低输出软开关技术，因而在各种场合尤其较高功率输出的情况得到十分广泛的应用。 此外全桥逆变电路由于桥臂输出电压存在零电压的续流状态，可实现倍频，在较低的开关频率下，可以获得更好的谐波控制逆变系统主控制器选择随着逆变器要求的不断提高，传统的模拟控制型正弦波逆变器由于其固有的缺点已渐渐不能满足要求同时，随着各种高性能微处理器的出现，逆变器的全数字控制已成为现实。 为了能够实现复杂的控制策略，提高系统抗干扰能力及可靠性，使产品具有优良的致性，方便产品后续升级，逆变器采用全数字的控制方式。 为了克服数字控制方式存在的缺点，在数字控制处理器的选择时充分考虑处理器运算处理能力处理器字长采样精度以及采样速度通信接口等诸多因素。 综合以上各方面因素后，逆变器数字控制的主控制器选用公司的数字信号处理器。 是公司推出的位定点数字信号处理器，处理速度可达。 该处理器还集成了的存储器和位的密码保护机制，大大改善了应用的灵活性。 片上集成了两个强大的事件管理器模块，用于产生电机控制及逆变器控制所需要的信号，并内含死区发生器和保护逻辑同时处理器片上还集成了通道高性能位单元，最高采样率达，提供了两个采样保持电路，可以实现双通道信号同步采样。 同时具有丰富的通信接口，完全符合逆变器数字控制的各方面要求。 主要有以下特点采用高性能的静态技术，低功耗设计，编程电压为支持边界扫描接口高性能的位，位和位的乘法累加操作位的双乘法累加器，哈佛总线结构，统寻址模式和高效的代码转换功能支持和汇编位的存储器和最多达位的片上三个外部中断口，外设中断扩展模块支持个外设中断，三个定时器位保护密码，可以防止系统固件被盗取位通道模块，最快转换周期高达个可配置引脚两个强大的事件管理器丰富的串行外围设备，包括，等。 逆变器控制策略的选择控制以参数简单易整定等特点得到广泛的工程应用。 基于成本和性能两方面综合考虑，本课题采用了控制策略进行逆变系统的控制。 逆变器采用控制时，如果只是采样输出电压瞬时值反馈，其动态性能和带非线性负载时的性能均无法令人满意如果将流经输出滤波电感或输出滤波电容的电流瞬时值引入反馈中，其性能将得到较大的改进电压失真度，使时。 实现相位跟踪功能当在给定范围内变化以及加非阻性负载时，均能保证与同相，相位偏差的绝对值。 过流欠压故障排除后，装置能自动恢复为正常状态。 其他。 系统方案总体介绍针对系统指标要求，本项目设计组成见图所示。 逆变器部分包括主控制单元信号采样调理电路逆变器主电路低通滤波器驱动保护电路等。 逆变器部分的主要功能为在功率电路方面，前级直流电压输入经过桥式逆变器成为高频矩形脉冲形式的交流电压，再经过后级的低通滤波器，成为光滑的正弦交流电输出在控制电路方面，采样电路采样输出电压电流信号，并通过调理电路，将采样信号调理至数字控制部分的电平幅值范围内。 如系统出现过载或过流的情况，则产生保护信号，关闭四路开关管的驱动输出。 数字控制部分主要负责运算处理环节，运用合适的算法实现闭环控制策略，产生相应的控制信号经过驱动电路，控制全桥电路的开关管，从而实现整个逆变器的闭环控制，使输出满足系统设计的性能要求。 逆变器拓补结构选择逆变器常用拓扑结构主要包括如下几类图系统总结构图直流侧逆变桥电路低通滤波器负载采样调理电路驱动电路保护电路数字控制部分扩展主控制器逆变器部分环境监测传感器键盘液晶显示存储电路通信扩展接口电路逆变器扩展功能部分存储电路电路单相半桥逆变器这种逆变器所用的功率管数目少，主电路结构简单，广泛应用于单相和三相逆变器中，但是也存在如下缺点直流电压利用率低输出谐波含量大必须设置死区时间，输出电压波形发生畸变续流二级管为功率开关管的体二级管，性能较差，很难得到优化设计。 全桥逆变器全桥式逆变器需要用四个功率开关管，其特点包括功率开关管的电压应力为，适合用于高压输入场合输出为两态，或者三态，可分别实现双极性和单极性调制必须设置死区时间，输出电压波形会发生畸变。 半桥电路结构简单，但它需要外接正负直流母线电压，其幅值超过输出电压最大值的两倍，器件电压应力大，直流电压利用率低桥臂只能输出和两态电平，工作于双极性调制方式，桥臂输出波形谐波含量大，需要高的开关频率和大的滤波器。 以上几点也是半桥型逆变器的缺点。 全桥电路结构相对复杂，但控制灵活，且输出电压是半桥电路的两倍，开关管所承受的电压电流应力均相对较低，且控制方式灵活，尽管所用的功率管的数量较多，但容易进行多种组合实输出计数值，为理想增益。 在实际中，转换模块的各种误差是不可避免的，这里定义具有增益误差和失调误差的模块的转换方程为图实现流程输出输出式中为实际增益，为失调误差。 通过对的信号采集进行多次测量后，发现增益误差般在以内，即，失调误差般在以内，即。 的理想状态及实际状态比较如图所示。 如以最坏情况为例，求得其最大输入电压值为，有效位数为。 通过以上分析可以看出，的转换精度较差的主要原因是存在增益误差和失调误差，因此要提高转换精度就必须对两种误差进行补偿。 对于模块采取了如下方法对其进行校正。 选用的任意两个通道作为参考输入通道，并分别提供给它们已知的直流参考电压作为输入，本设计采用和引脚的内部参考电压值，分别是和。 通过读取相应的结果寄存器获取转换值，利用两组输入输出值求得模块的校正增益和校正失调，然后利用这两个值对其他通道的转换数据进行补偿，从而提高了模块转换的准确度。 下面介绍了如何利用方程获取的校正增益和校正失调。 具体计算过程如下获取已知输入参考电压信号和所对应的转换值和利用方程及已知的参考值，和，计算实际增益及失调误差定义输入，则由方程得校正增益，校正失调。 将所求的校正增益及校正失调应用于其他测量通道，对转换结果进行校正。 上述即为实现校正的全过程，通过使用这种方法，的转换精度有很大提高。 同频同相控制方法光伏并网发电系统控制器的另块主要工作即为并网算法的实现，由于本控制器采用高速数字信号处理器作为主控制器，足以实现复杂算法，因此采用软件锁相的方法实现并网，相比传统的硬件锁相环，节省了硬件的开支。 其基本组成如图所示，在电网电压正常时，则选用电网电压过零信号作为同步信号来做频率修正，再检测相位差进行修正。 图实际增益和理想增益图输出实际偏移实际增益频率修正检测相位差相位修正基准正弦发生过零检测过零检测控制。 它仍然属于单极性控制方式，不同的是，工作时总是个桥臂的两只功率管工