带LC低通滤波环节的电压控制型电压源逆变器—LC型逆变器,表现出较强的高频谐波抑制能力,并具有良好的交流电压输出特性,在分布式发电单元、不间断电源以及交流电机驱动等低压应用场合十分常见。然而数字控制系统中固有延时导致系统相角裕度缩减以及LC滤波器谐振等问题都威胁着逆变器稳定性。本文以单闭环控制和双闭环控制的单相LC型逆变器为研究对象,对其稳定性和补偿策略展开了研究。首先,建立了单闭环LC型逆变器的数学模型,分析了数字控制延时产生的机理,推导出离散域中单环控制系统的开环传递函数。单环逆变系统的开环增益的穿越频率为1/3采样频率,LC滤波器谐振频率高于1/3采样频率,调节控制器比例参数使系统幅值增益在1/3采样频率处低于0d B,系统能满足稳定性的要求。针对LC滤波器谐振频率低于1/3采样频率单环不稳定区域,提出基于二阶陷波滤波器的阻尼策略,以提高单环LC型逆变系统的稳定性。加入陷波器阻尼后系统能有效抑制高频开关谐波分量,输出电能质量得到改善,硬件实验用于验证陷波器阻尼策略的实际可行性。由于陷波阻尼策略存在对系统参数敏感,鲁棒性较差等问题,而利用状态变量反馈形成的双环控制系统也是提高逆变器稳定性的重要方法,从而引出双闭环策略下系统稳定性的分析。其次,根据双环LC型逆变器的数学模型,对比分析了电压外环电容电流内环和电感电流内环的双环控制系统的稳定性情况和抗扰动能力,揭示了双环控制系统存在延时的情况下,电容电流内环等效为并联在电容端的虚拟阻抗,虚拟阻抗在低于1/6采样频率区间表现为正电阻特性,在1/6采样频率到1/2采样频率内表现为负电阻特性,负电阻特性的虚拟阻抗会导致系统出现不稳定极点。根据劳斯判据求解了不同频段区间系统的不稳定极点数,并结合奈奎斯特稳定判据,得到双闭环逆变控制系统不同频段的稳定条件和电压控制器参数优化设计方法,控制器参数优化后系统具备的有源阻尼效果最佳,仿真和硬件实验验证了稳定性分析理论的正确性。进一步对电容电流有源阻尼的LC型逆变器双闭环控制系统中,LC滤波器谐振频率接近1/6采样频率时系统稳定性进行分析,系统不稳定极点数与穿越次数的矛盾导致系统不能稳定。利用全通滤波器的滞后相位特点,同时对系统环路幅值增益无影响,提出全通滤波器滞后相角补偿策略并给出了参数设计方法,加入全通滤波器补偿环节后,系统fr在fs/6附近重新稳定且具有良好的稳定性和鲁棒性。最后,根据电容电流和电压间的微分关系,建立了电容电压微分有源阻尼LC型逆变器的模型。分析了传统微分器频率特性的不足之处,根据后向差分微分器引入的滞后相角问题,提出了一种改进型数字微分器设计方法,改进型微分器与理想微分器的频率特性基本相同。将改进型的微分器应用于电容电压有源阻尼控制策略中,硬件实验用于验证所提方法的可行性。