????為了提高用戶界面和通信能力，早在80年代UPS的設計者們就將目光轉向了微處理器。當通過模/數轉換器把微處理器連接到模擬控制系統時，它便能夠采集操作數據并且將它們傳送到數字顯示屏上。另外，微處理器的機載存儲器存有監測模擬控制系統和控制UPS功率級操作范圍的參考值。然而，由于微處理器缺乏高頻轉換控制時所要求的計算速度，這些由微處理器輔助的UPS系統仍然依靠模擬運放控制。

??? 為了獲得對UPS系統的實時數字控制，設計者們又看中了高速的數字信號處理器（DSP），它能夠每秒鐘執行大約3千萬條指令。在工作時，DSP把軟件提供的參考信號與逆變器的實際顯示值進行比較，然后通過高速計算來產生PWM轉換控制的輸出值。使用DSP來取代模擬線路有許多優點，其中包括不受元件老化和溫度飄移的影響而具有穩定的系統參數；另外，對控制系統的升級可以僅通過軟件而不對硬件進行任何改變。UPS的操作信息也能夠通過調制解調器進行遠程存取，再進行工作參數的調整以及基于軟件的維修；最后，由于DSP的自我校正和遠程服務特點，使得維修費用更加的低廉。

3 逆變系統的DSP控制及諧波校正算法

??? UPS系統的大多數電力負載都是非線性的，因此所產生的諧波電流必須在逆變器的輸出中進行濾波，從而把諧波失真降低到容許的程度。DSP控制的UPS系統采用了軟件控制的諧波調節器，它可以動態的適應負載條件的變化，并且不用手動就可以對負載諧波進行自動補償。這樣，即使在非線性負載變化的條件下，對于使用了DSP的復雜信號處理的操作，也能夠提供正弦負載電壓，同時也避免了對大規模無緣濾波器的使用。

??? 增強型平衡功率（BP）UPS系統采用了德州儀器公司的DSP TMS320C25。BP逆變器的DSP控制采用了諧波校正算法。如圖2所示：先對UPS脈寬調制逆變器的輸出進行采樣，并在負反饋環路中將其轉換為有效電壓。對逆變器的實際輸出與軟件提供的有效參考值進行比較后產生一個誤差電壓，將該誤差電壓通過比例積分控制來消除穩態誤差的引入，再將其結果為誤差補償信號，然后從該誤差補償信號中減去諧波失真信號，最后將所得的結果作為PWM逆變器的輸入信號。上面所提到的諧波失真校正信號是在負反饋回路中產生的。DSP在輸出電壓波形中檢測諧波失真信號，并確定諧波元件實部和虛部的幅值。此過程是用來消除5次諧波的，但是如果諧波頻率低于采樣頻率的一半時，該諧波也會以同樣的過程被消除。

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???????????????????????????????????????????????????????????? 圖2　　DSP控制的UPS系統方框圖

??? 然后在比例積分補償器中應用振幅元件來產生諧波失真校正信號，它基本上消除了輸出波形的諧波失真。再從誤差補償信號中減去合成的諧波失真校正信號，將其結果輸入PWM逆變器，從而產生一個基本上沒有諧波失真的輸出電壓波形。DSP控制的逆變器和諧波調節器能夠在變化的非線性負載條件下工作以提供正弦負載電壓。