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第1章 概论1

1.1 逆变电源的基本原理1

1.1.1 UPS概述1

1.1.2 基本结构1

1.1.3 工作原理2

1.2 常见分类3

1.2.1 常见性能分析与比较3

1.2.2 在线式工频机与高频机的比较分析6

1.3 系统基本拓扑结构分析11

1.3.1 单进单出系列电路拓扑分析11

1.3.2 三进单出系列电路拓扑分析15

1.3.3 三进三出系列电路拓扑分析16

1.4 逆变电源的发展趋势37

第2章 单相逆变器数字控制技术43

2.1 单相半桥逆变器数学模型43

2.2 单相半桥逆变器控制系统的设计45

2.2.1 基于滤波电感电流的输出电压交叉反馈解耦控制46

2.2.2 线性控制器设计49

2.2.3 非线性控制器设计54

2.2.4 实验结果分析56

2.3 单桥臂发送波原理及DSP应用57

2.3.1 单极性发送波DSP应用57

2.3.2 双极性发送波DSP应用60

第3章 三相逆变器数字控制技术62

3.1 工频变压器数学模型对比研究63

3.2 逆变器数学建模及控制器设计73

3.2.1 逆变器数学模型分析74

3.2.2 逆变器直流分量控制81

3.2.3 双闭环程序代码示例83

3.2.4 实验波形85

3.3 三相四桥臂逆变器设计87

3.3.1 概述87

3.3.2 三相四桥臂逆变器的调制方法88

3.3.3 逆变控制系统设计95

3.4 三相逆变器的发波数字化实现98

3.4.1 SPWM算法及DSP编码98

3.4.2 SVPWM的传统算法及DSP编码101

3.4.3 SVPWM的快速算法及DSP编码110

3.4.4 SVPWM的简易算法及DSP编码117

3.4.5 3D-SVPWM算法及DSP编码118

3.5 基于MATLAB的DSP真实代码仿真125

3.5.1 传统的CCSLink功能125

3.5.2 真实代码仿真的基本思路128

3.5.3 真实代码仿真器的使用128

3.5.4 DSP代码规范及示例132

第4章 逆变器输出电压谐波的抑制方法138

4.1 基于重复控制的逆变器控制系统设计138

4.1.1 重复控制器的基本原理139

4.1.2 稳定性分析140

4.1.3 一种改进的重复控制计算方法145

4.1.4 重复控制算法的程序代码示例151

4.2 基于谐波控制的逆变器控制探讨153

4.2.1 谐波控制的数学建模153

4.2.2 复合控制器设计156

第5章 逆变器的并联控制技术158

5.1 逆变器并联运行控制方式158

5.1.1 集中控制方式160

5.1.2 主从控制方式160

5.1.3 分布式控制方式161

5.1.4 无互连线控制方式162

5.2 逆变器并联运行原理163

5.2.1 “1＋1”并机冗余系统方案163

5.2.2 双母线系统方案165

5.3 单相逆变器并联控制方案168

5.3.1 负载平均电流前馈的瞬时值双闭环逆变器输出阻抗特性168

5.3.2 并联控制方案设计170

5.3.3 系统实验分析174

5.4 三相逆变器并联控制方案175

5.4.1 并联系统的环流分析175

5.4.2 并联系统的功率分析178

5.4.3 PQ下垂法及补偿器设计180

5.4.4 平均电流及直流分量控制方案182

5.4.5 控制系统仿真及试验波形185

5.5 并联算法的程序代码示例189

第6章 逆变器的同步跟踪锁相技术191

6.1 数字锁相环概述191

6.1.1 锁相环的工作原理191

6.1.2 锁相环的数学建模193

6.1.3 锁相环模型优化仿真分析193

6.2 软件数字锁相环设计197

6.2.1 软件数字锁相环设计目标197

6.2.2 基于分散逻辑控制的工频同步锁相技术198

6.3 锁相环的DSP代码示例201

6.3.1 基于旋转坐标系的三相锁相环的算法分析201

6.3.2 基于同步信号的单相锁相的算法分析208

6.3.3 基于自适应陷波滤波器的算法分析212

第7章 控制系统的网络通信234

7.1 DSP与FPGA之间的数据通信235

7.1.1 DSP与FPGA的大数据通信235

7.1.2 DSP对基于RAM的FPGA配置239

7.2 DSP与DSP之间的数据通信249

7.2.1 McBsp驱动层逻辑结构250

7.2.2 通道的应用层设计252

7.2.3 传输通道设计255

7.2.4 程序代码示例264

7.3 自定义DSP升级方案289

7.3.1 FLASH API的应用解析290

7.3.2 基于SCI总线的远程FLASH加载方案293

7.3.3 程序代码示例302

7.4 逆变电源中的CAN通信313

7.4.1 CAN总线314

7.4.2 CAN方案及数字化实现315

7.4.3 CAN通信程序示例335

第8章 性能指标测试及常见问题解析353

8.1 示波器和探头使用常识353

8.2 额定输出功率360

8.2.1 额定输出视在功率和额定输出有功功率360

8.2.2 输出降额及降额系数361

8.2.3 输出功率的DSP计算方法363

8.2.4 额定输出功率测试方法及常见问题369

8.3 浅谈功率因数及负载性质370

8.3.1 功率因数370

8.3.2 负载性质372

8.4 三相电压不平衡度的计算方法374

8.5 逆变器输出性能指标382

8.5.1 常见测试指标382

8.5.2 测试内容及行标386

8.6 典型测试案例394

8.6.1 输出动态响应测试及波形分析394

8.6.2 IGBT故障模拟及分析397

8.6.3 逆变IGBT驱动波形分析400

参考文献405