单相H桥逆变器空载稳定后，带负载，电压幅值不对

Question

逆变器控制软件问题，刚接触没多久，GD32F303控制，是这样的，做了个H桥双极性逆变器，20k输出2200W 220VAC，50Hz，L=1.2mh，C=9.4uF，目前我输入母线380V，交流电压采样和电流采样都看过没有噪声问题，采样系数校准了。

我先设计目标电压110VAC，电压外环PR，外环PR的输出给内环电流参考，内环采用纯kp控制，kp=1 ，先空载输出，是可以实现稳定输出的，为了验证系统是否达到稳态，我修改输出目标电压到220VAC，可以到，我以为系统稳定了，然后尝试去加载；

然后目标电压换成110VAC，再尝试加载，加载后电压就不到110VAC了，只有105VAC左右，不清楚什么原因，我也问了一个做过的师弟，他说他的也是这样的，但我觉得肯定不会，控制器只要稳定了，应该空载和满载，轻载，不同输出电压效果都一样，是我没考虑到什么吗，还是需要再增加控制器？

Answer 1

以下内容由CHATGPT及阿里嘎多学长共同生成、有用望采纳：

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【问题概括】 这个问题的目的是解决在使用GD32F303控制芯片的单相H桥逆变器中，当逆变器从空载状态转变为带负载状态时，输出电压幅值下降的问题。

【问题出现原因】

1. 负载引入了额外的电流，可能导致逆变器的输出电压下降。
2. 逆变器的控制策略可能没有考虑到负载变化对系统稳定性的影响。
3. 系统的动态响应可能不足以快速适应负载变化，导致电压幅值下降。
4. 硬件参数（如电感L和电容C）可能需要根据负载情况进行调整。

【问题解决方案】

1. 调整控制参数：增加内环电流控制器的比例增益kp，以提高系统对负载变化的响应速度。
2. 改进控制策略：考虑使用更高级的控制策略，如PID控制，以获得更好的稳态和动态性能。
3. 硬件调整：根据实际负载调整电感L和电容C的值，以优化系统的性能。
4. 软件滤波：在电流采样信号中加入适当的软件滤波，以减少因负载变化引起的噪声。

【提供代码】 由于没有提供具体的代码，这里提供一个简化的PID控制器的伪代码示例，用于调整内环电流控制器：

// PID控制器参数
float Kp = 1.0; // 比例增益
float Ki = 0.1; // 积分增益
float Kd = 0.01; // 微分增益

// PID控制器变量
float integral = 0;
float pre_error = 0;

// 电流控制函数
void current_control(float setpoint, float measured_value) {
    float error = setpoint - measured_value; // 计算误差
    integral += error; // 积分项累加
    float derivative = error - pre_error; // 微分项计算

    // 计算PID输出
    float output = Kp * error + Ki * integral + Kd * derivative;

    // 更新前一次误差
    pre_error = error;

    // 使用output来调整逆变器的开关状态以控制电流
    // ...

    // 限制积分项，防止积分饱和
    if (integral > MAX_INTEGRAL) {
        integral = MAX_INTEGRAL;
    } else if (integral < -MAX_INTEGRAL) {
        integral = -MAX_INTEGRAL;
    }
}

【代码运行方式】

1. 将上述伪代码集成到逆变器的控制软件中。
2. 调整Kp、Ki、Kd参数，以获得最佳的控制效果。
3. 在GD32F303控制芯片上运行修改后的软件。

【代码预期运行结果】 预期结果是逆变器在带负载时能够维持目标电压，电压幅值不再下降。

【推荐相关链接】

1. 逆变器控制策略
2. PID控制器原理与应用
3. GD32F303控制芯片资料

请注意，以上链接是示例链接，实际应用时需要替换为有效的资源链接。