单相UPS逆变器的多环控制策略研究

图5a表明系统所有闭环极点都在左半平面内，说明系统稳定。由图5b可知，tr=1 ms，ts=14 ms，Mp=19％，基本满足性能指标的要求。根据波特图，电压环幅值裕度为12．4 dB，相角裕度为49°，说明电压环有很好的相对稳定性。

4 实验结果及分析
为验证上述控制系统的可行性，在800 W的样机上进行了实验，实验参数为：直流电压250V，输出滤波器参数为L=1 mH，r=0．05 Ω，C=40μF，输出额定电压为110 V，图6示出实验结果。

图6a为逆变器突加阻性负载时的电压uo和电流io波形图，可见，uo波形具有非常高的正弦度，带负载时，uo有所减小，但电压调整率小得多。图6b为逆变器带整流桥负载(非线性负载)时的实验结果，可见，uo波形正弦度较高，uo经过FFT分析后，其THD=3．82％，但突然减载后，uO有所增加。实验结果表明，逆变器无论是带线性负载还是带非线性负载，输出电压都具备较高的稳态和动态特性，说明了系统具有良好的负载适应性，也证明了所提出的控制策略和算法是正确可行的。

5 结论
针对单相UPS逆变器控制量的特点，采用比例谐振控制算法输出电压，提高了电压的控制精度；采用负载电流前馈的控制方法，有效地抑制了负载的扰动；采用输出电压前馈控制的方法，消除了电流环与电压环之间的耦合。实验结果表明，该控制方案具有很高的控制精度和良好的暂态特性，证明该控制方案正确可行。