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电源技术论文
基于谐波补偿的逆变器波形控制技术研究
摘要：介绍了一种基于谐波补偿的逆变器波形控制技术，分析了系统的工作原理，详细
探讨了控制系统参数设计方法，并得出了试验结果。
关键词：谐波补偿；逆变器；波形控制
引言
逆变器是一种重要的DC/AC变换装置。衡量其性能的一个重要指标是输出电压波形质
量，一个好的逆变器，它的输出电压波形应该尽量接近正弦，总谐波畸变率（THD）应该
尽量小。在实际应用中逆变器经常需要接整流型负载，在这种情况下仅仅采用SPWM调制
技术的逆变器，其输出电压波形就会产生很大的畸变。
为了得到THD小的输出电压，波形控制技术近年来得到了极大的发展。重复控制[1]是
近年来研究得比较多的一种控制方案。本文从谐波补偿的角度出发，采用改进型FFT算法
对输出电压误差信号进行实时频谱分析，把由软件算法产生的经过预畸变的谐波信号注
入逆变器，由此达到抑制非线性扰动从而校正输出电压波形的目的。
1 控制系统结构及工作原理分析
图1为控制系统结构框图[2]。G1(s)表示控制对象，在这里就是输出LC滤波器的传递
函数，其离散化形式由G1(z)表示。G2(z)表示内部模型，它与G1(z)相等。
1.1 扰动抑制原理
考虑扰动信号d(z)在输出点的响应。由图1可以很容易得到扰动信号的传函
Hd(z)=1-{[Gc(z)G1(z)]/1+[G1(z)-G2(z)]Gc(z)} (1)
由于G1(z)=G2(z)，故Hd(z)可简化为
Hd(z)=1－Gc(z)G1(z) (2)
显然，只要Gc(z)=G1－1(z)，则Hd(z)=0，即扰动可以得到完全的抑制。
不幸的是，实际逆变器的z域传递函数含有一个纯延时环节，这就意味着谐波补偿器
Gc(z)必须含有一个超前环节，这在物理上是无法
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