基于滑模變結構的三相逆變器研究

張紅娟 曹勝敏

摘 要：文章根據三相電壓型PWM逆變器的主電路拓撲結構，建立了三相電壓型PWM逆變器的數學模型。控制系統包括電流內環和電壓外環控制兩部分，對電流內環采用滑模變結構的控制算法，對電壓外環進行PI控制，并通過Matlab/Simulink進行了仿真，從仿真結果可以看出，滑模變結構PWM逆變器控制系統具有較好的抗干擾能力。

關鍵詞：PWM逆變器；滑模變結構；PI控制

隨著時代的進步，科技的發展，逆變器技術的應用越來越廣泛，船舶、車載等系統中都經常用到。逆變器輸出電壓波形的質量決定著逆變器的優良，逆變器設計的核心是逆變器控制器的設計。傳統的逆變器控制方法是基于電壓采樣的單閉環控制，控制規律較簡單，但是動態效果差。本文應用基于滑模變結構技術的電壓電流雙閉環控制方法對三相脈寬調制技術（Pulse Width Modulation，PWM）逆變器進行控制，對電流內環采用滑模變結構的控制算法，對電壓外環運用PI控制，達到較好控制效果。由于逆變器電路結構中開關元件控制的非連續性，三相電壓型PWM逆變器裝置是非線性系統，并且系統存在著變幻莫測的外部干擾，滑模變結構系統具有較強抗干擾性，由此國內外學者對滑模變結構控制方法很重視[1]。

1 三相電壓型PWM逆變器數學模型

5 結語

電壓外環電流內環控制輸出動態響應快輸出穩定，滑模變結構對負載擾動具有很強抗干擾性。

[參考文獻]

[1]劉金琨.滑模變結構控制MATLAB仿真[M].2版.北京：清華大學出版社，2005.

[2]王兆安.電力電子技術[M].5版.北京：機械工業出版社，2013.

[3]張曉華.控制系統數字仿真與CAD[M].北京：機械工業出版社，2015.

[4]孔凡才.自動控制原理與系統[M].3版.北京：機械工業出版社，2006.

Abstract：This article has established the mathematical model of three-phase voltage source of PWM inverter based on the main circuit of three-phase voltage source PWM inverter topology. The control system includes two parts， the current inner loop and voltage outer loop， the control of current inner loop adopts sliding mode variable structure control algorithm， the voltage loop uses PI control， has carried on the simulation by Matlab/Simulink， as can be seen from the experimental results， PWM inverter based on sliding mode variable structure control system has good anti-interference ability.

Key words：PWM inverter； sliding mode variable structure； PI control