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我们生活在一个数字化的时代。目前，产品的数字化已成为全球电子技术发展的总趋势。采用数字化控制输出弱电信号对强电装置进行控制，能节省硬件资源，提高装置的可靠性和稳定性。因此数字化控制已成为推动电力电子技术发展的强大动力之一。
能源紧缺使得如何高效利用电能一直是电力系统研究的热点，本文介绍了一种采用美国TI公司最新推出的高速数字信号处理器(DSP)进行能量反馈逆变装置(亦称电子负载)数字化控制的研究。是以高频电能变换的数学理论为基础，运用能量反馈的方法将各种待测试或进入试运行阶段的独立交、直流供电设备所输出的能量循环使用。它既完成了特定负载的功能，同时又把无谓消耗在电阻型功率负载中的能量，通过一系列变换，以标准工频正弦波的形式返回至输入端，负载能量的循环使用率可达80％以上，从而极大地降低能耗和电费支出。在构建节约型社会方面，开辟了一个新的高效节能应用领域。
数字信号处理的基础是数字计算机和算法。算法一旦建立，设计者就要寻找合适的计算机来最有效地实现它们。最开始的目标是在可以接受的时间内对算法作仿真，传统的数字信号处理大多着重于理论阐述，基本上不讨论方法的实现；高速数字信号处理器的出现，使得信号处理理论与方法在复杂的电气控制领域中的实时应用有了可能性。DSP的指令处理速度极快、指令功能精简强大，有着丰富的片内外设，极大地提高装置的集成度。有了高速DSF处理器的支持，采用数字化的控制算法不仅可以较好地解决模拟控制里的有关问题，而且还增加了模拟控制中很难实现的控制功能，主要优点如下：(1)数字化控制可采用性能更好的数学模型和控制算法，使得能量反馈装置的性能更加完善。(2)控制灵活，装置升级方便，甚至可以在线修改控制算法，而不必对硬件电路做改动。数字控制系统的控制方案体现在控制程序上，一旦硬件资源得到合理的配置，只需要通过修改控制软件，就可以提高原有装置的控制性能，或者根据不同的控制对象实时、在线更换不同控制策略的控制软件。(3)提高控制系统可靠性，易于标准化。由于软件控制不会像模拟器件那样存在差异，装置一致性好，成本低，调试方便。
论文在作者自始至终参与整个项目的研制基础上，主要围绕装置核心控制部分的数学模型、实现算法、软件开发、硬件电路设计和调试方面来撰写。
文章共分八章。第一章绪论部分，简要介绍课题的来源、能量反馈逆变装置的研究意义、研究内容。第二章介绍为能量反馈装置所建立的数学模型和控制算法。比较了多种PWM调制技术，给出了各种调制函数的显式表达式，揭示了这些PWM技术之问的区别和联系，在对称规则采样法的数学模型上，提出不对称规则采样法生成三相SPWM波的数学模型，详细地推导了调制函数的脉宽计算表达式。这些分析研究为能量反馈逆变装置的数字化的控制奠定了理论基础。第三章采用双重傅里叶级数的谐波分析法对SPWM信号中谐波分布情况进行分析．从理论上保证能量反馈装置的高效运行。第四章首先对DSP片内有关资源的功能和使用方法进行了说明；然后，对不对称规则采样法生成三相SPWM波软件设计进行了详尽地分析。第五章介绍数字锁相环设计的基本原理、所采用的控制算法和程序编写。第六章在分模块设计的基础上，介绍数控部分的总体软件结构和构成装置的系统软件。第七章系统数控部分的硬件设计，介绍基于TMS320LF2407A的DSP最小系统设计，该最小系统可以嵌入在能量反馈逆变装置的核心控制电路中。第八章样机调试与应用．对整个控制部分调试时遇到的主要问题进行了详细地分析，并给出了解决办法；对本次设计所采用调试电路也给出了具体电路及其参数。调试结果都经过了严格的检验，达到了设计要求，满足能量反馈逆变装置的需要。结束语部分，则是对在项目中所从事的工作的总结和展望。随着微电子集成技术和高速数字信号处理器的进一步发展，必将有越来越多的信号与信息处理的理论和方法在实际中得到运用。