一種基于滑模控制的新型Boost正弦波逆變器

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式中

，

滑模存在的條件是要求所有在滑模面附近的狀態軌跡都指向滑模面。通過滑模控制器產生的信號控制開關管的動作來保證系統的狀態穩定在滑模面附近，因此，滑模控制器需滿足式(18)

使開關管變量有如式(19)所示關系時，滿足式(18)。

因此(18)所表示的條件也可改寫為：

在實際應用中，可以認為狀態變量誤差x遠遠小于參考量V*，因此式(20)和(21)可寫成

設計一個有效的滑模控制器，就必須同時滿足式(23)和(24)兩個條件。理論上，閉環滑模控制的變換器系統具有無限高的開關頻率，但在具體實現時是不可能的，需要采取響應的開關頻率降低方法，本文采用延遲方法，即修改變結構控制方程(7)為

式中δ為控制延遲量,當-δ

4系統仿真

根據圖1所示逆變器主電路及圖5的控制電路，用PSIM軟件對該電路進行了仿真，電路參數選取如下： Vin=100V,　V0=240sin(2π*50Hz),　fs=20kHz, P0=500W,　RL=30Ω　L1、L2=1000μH,　C1、C2=20μF, K1=0.171,K2=0.020和δ=0.3。仿真波形如圖7、8所示：

從仿真波形可知，電容電壓的直流分量為120V，輸出電壓最大值為240V，有效值為171V，總諧波畸變小于0.3%。說明利用滑模控制較好地實現了交流輸出電壓高于直流輸入電壓并使輸出電壓為標準的正弦波。

5 結論

本文討論了一種新的boost正弦波逆變器的電路拓撲，闡述了其工作原理，并基于滑模控制原理設計了電路的控制方案。仿真結果很好地說明了此電路能較好地實現DC/AC，同時使輸出電壓高于輸入電壓，系統具有良好的動態和穩態響應，它可以廣泛應用到交流電動機驅動和不間斷電源(UPS)系統中。

參考文獻

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