【摘 要】
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三电平逆变器在高压、大功率场合应用广泛，而逆变器的输出电压的质量成为衡量其性能的重要指标。为了使逆变器输出波形可控，并且在各种负载及干扰下都能稳定输出，因此，逆变器的控
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三电平逆变器在高压、大功率场合应用广泛，而逆变器的输出电压的质量成为衡量其性能的重要指标。为了使逆变器输出波形可控，并且在各种负载及干扰下都能稳定输出，因此，逆变器的控制算法成为研究的热点。本文在PI控制器的基础上，提出PCI控制器，不仅能实现零稳态误差控制，而且具有良好的动态响应能力。同时，为了避免手工编写代码，本文采用模型设计方法，并结合硬件电路，构成模型设计实验方法的研究，完成整个系统的实验验证。 本文首先对PCI控制的三电平逆变器进行设计，分别包括拓扑结构的设计，PCI控制算法的设计，SVPWM调制技术的设计以及中点电位平衡控制方法的设计。选用二极管箝位式的三电平拓扑结构，采用改进的PCI控制算法对逆变器进行闭环控制，使逆变器具有良好的动态响应性能和零误差跟踪能力。针对三电平逆变器固有的中点电位不平衡问题，本文提出了基于桥臂电流方向与中点电位波动方向结合的控制方法，通过在SVPWM调制策略的基础上，对小矢量冗余的取舍，解决了中点电位波动问题。其次，采用Matlab/Simulink搭建逆变器的开环和闭环控制模型，对所设计的各个部分分别仿真验证，并对PCI控制算法与PI控制进行对比分析。最后，采用模型设计实验的方法，对PCI控制的逆变器系统进行实验设计，包括硬件电路设计及搭建递进式代码模型。自动生成的代码作为整个系统的程序，测试实验结果，进而验证PCI控制的逆变器系统的正确性及优越性。
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