关于fpga控制单相pwm逆变器控制的分析

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1、原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：璧垒墓3日期：逸[±：皿殍关于学位论文使用授权的声明本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应

2、遵守此规定)论文作者签名：监导师签名：I=程硕士论文摘要单相恒压恒频逆变器能够实现电能从直流到交流的转化，可以广泛的应用在电机调速，不问断供电电源和新能源并网发电等广泛的领域中。随着人们对于电能质量的要求不断提高，我们需要对逆变器输出波形进行精确控制。目前数字控制器已经取代模拟控制器，成为逆变器控制的主要实现手段。数字控制可以轻松实现各种复杂、灵活算法来提高逆变器的性能。对单相逆变器整流负载下的输出电压进行频谱分析，可以看到里面主要是3、5、7以及9次等高次谐波。采用基波、3、5、7以及9次谐振控制器便可以在这些谐振频率处产生无穷大增益，从而使稳态误差为零。谐振控

3、制器收敛快，鲁棒性好，成为逆变器的主要控制器之一。本文中用FPGA(FieldProgrammableGateArray)实现了多谐振数字控制器，以达到逆变器波形精确控制的目的。本文中逆变器的调制和控制均由FPGA实现。FPGA可以重复编程，开发周期较短，而且价格不断降低，越来越受人们的青睐。相比于微处理器，FPGA的引脚可以自由灵活的定义，有利于工业产品的升级、维护和移植。FPGA中的数学运算都是通过硬件实现，耗费计算时间很短，所以能实现高速、实时的控制器。本设计中采用的Spartan．6芯片，可以配置MieroBlaze软核处理器的片上系统，可以作为工业产品的

4、键盘处理、实时显示和串行通信之用。论文设计的单相逆变器系统可以直接应用于UPS(不间断电源)、离网型新能源(风能、太阳能和燃料电池等)发电中去。论文中的实验主要是按照UPS应用的需要而设计的。电阻性负载和非线性负载下的仿真结果和实验结果都验证了基于FPGA多谐振控制器控制单相逆变器的有效性。关键词：FPGA，SPWM，全桥逆变，多谐振控制器，设计T程硕～I：论文Abstract．Single—phaseCVCF(constantvoltageconstantfrequency)PWMinvertercanachieveDC／ACpowerconversion，wh

5、ichiswidelyusedinspeedcontrolofmachine，UPS(uninterruptablepowersupply)，cleanenergypowergeneration，andSOon．Digitalcontrollerisflexible，andCanachievecomplexalgorithms，Soithasbeenthemostpopularcontrollertoimproveinverterperformance．forsingle—phaseinverter，3rd，5th，7th，9th，1Ith，13thand15th

6、orderharmonicoftendominatetheharmonicdistortioncausedbythesingle-phaserectifierload．Selectiveorder(3rd，5th，7th，9th，andSOon)inthelow—frequencybandresonancecontrollersusuallyaleemployedinpractice．Inthispaper,weemployadigitalMulti-resonantcontrollerimplementedinaFPGA(Spartan-6)system．The

7、modulationandthecontroloftheinverterareachievedusingFPGAwhichCanberecoded，fastdeveloped，andischeap．ThefootprintofFPGACanberefined，whichisagreathelptoupgradingandmigratingofindustrialproducts．AllthecalculationinFPGAiscompletedthroughhardware，thecomputingtimeisveryshort．Thereforewecanac

8、hieve