采用BoostPWMDC/DC變換器的正弦波逆變器

由式（6）和式（3）比較可知，采用三階SPWM控制法比兩階SPWM控制法，具有更小的諧波含量。

4.1.3 三階交互式SPWM控制

Boost逆變器的三階交互式SPWM控制電路如圖6（a）所示，圖6（b）為工作波形圖。這種控制方式的特點是，逆變器的左臂工作在u_L的正半周，右臂工作在u_L的負半周，左右臂交互工作，即可使逆變器輸出一個完整的電壓u_L波形。u_L的傅里葉級數表示式與式（6）相同。占空比D的確定，及D工作區間（1－D）～D的確定，也與三階SPWM控制法相同。實際上，三階交互式SPWM控制法是三階SPWM控制法的變形。

（a）原理電路

（b）工作波形圖

圖6 Boost逆變器的三階交互式SPWM控制電路

4.2 滑模控制法

滑?？刂品ㄟm合于變結構系統，滑模變結構控制理論產生于上世紀50年代，現在已發展成為一種完備的控制系統設計方法。這種控制法實質上是一種用高頻開關控制的狀態反饋系統?；？刂频奶攸c是穩定性好，魯棒性（Robustness）強，動態性能好，實現容易。

滑?？刂频脑硎抢酶咚偾袚Q的開關控制，把受控的非線性系統的狀態軌跡，引向一個預先指定的狀態平均空間平面（滑模面）上，隨后系統的狀態軌跡就限定在這個平面上。滑模控制系統的設計有兩個方面：一是尋求滑模面函數，使系統在滑模面上的運動逐漸穩定且品質優良；二是設計變結構控制，使系統可以由相空間的任一點在有限的時間內達到滑模面，并在滑模面上形成滑模控制區。

Boost逆變器的滑模控制系統框圖如圖7所示，u～是逆變器的輸出電壓；u_L為低通濾波器的輸出電壓（即負載電壓）；u_L′是負載電壓u_L的一階導數；u_r為基準正弦電壓；u_r′為u_r的一階導數；u是控制變量，u為高電平時，代表u～最大，u是為低電平時，代表u～最?。?i>K₁，K_L分別是加權數，即反饋增益；σ為開關控制律。控制電路由開關控制律形成電路和邏輯判斷與觸發電路兩部分組成。

開關控制律如式（7）所示

σ=K₁(u_r－u_L)＋K₂(u_r－u_L)≥0 （7）

圖7 Boost逆變器的滑模控制系統框圖

當σ>0時，控制量u為高電平，代表u_～為u_～最大；當σ0時，控制量u為低電平，代表u_～為u_～最小。

用滑?？刂品ǖ腂oost逆變器，動態性能好，系統具有降階性和魯棒性?；？刂茖儆谀繕丝刂品?，可以預先構造閉環特性，適用于動態性能要求高的Boost逆變器。

4.3 函數控制法

函數控制法的工作原理是：首先用開關函數表示出主電路電子開關的通斷作用，得出其等效電路，并找出包含最重要控制信息的主電路動態方程式，寫出開關函數與主電路變量之間的函數關系。然后在控制電路中再加入誤差放大環節，并滿足約束條件，從而導出開關函數與控制電路變量之間的函數關系，即得到系統的函數控制律。對于Boost逆變器有

（8）

式中：S動態開關函數是逆變器的輸入控制量；

u_a，u_b為逆變器a點和b點的電壓；

i₁，i₂為流過電感L₁和L₂的電流。

函數控制Boost逆變器框圖如圖8所示。圖中X是逆變器的中間輸出量，也是控制電路的中間輸入變量。函數控制逆變器的特點是系統絕對穩定，響應速度快，無過沖與超調，能完全抑制電源電壓U_s及負載阻抗大，小信號擾動的影響，輸出電壓u_L與Boost逆變器參數無關，能適應各種性質的負載，但實現比較困難。

圖8 Boost逆變器的函數控制系統框圖

4.4 離散控制法

離散控制法通過選擇適當的反饋變量的離散采樣值，諸如輸出電壓u_L的離散采樣值u_L（nT）;電感電流離散采樣值i₁(nT)和i₂(nT)；輸出電流離散采樣值i_L(nT)；預估控制約束條件為U_(n＋1)T－U_r=k[U_(nT)－U_r]（式中nT表示離散時間，T為開關周期）。人為地構造出控制律，以便抑制輸入及負載擾動對輸出電壓的影響，獲得比較理想的輸出特性。

離散控制法Boost逆變器主電路的離散分析相當復雜，離散量控制律的實現也十分麻煩，預估值需按經驗確定，故在應用中有一定限制。