电力电子技术是现代电气工程中的重要分支，它涉及到电能的转换、控制和传输。在本主题中，我们将深入探讨单相逆变器系统，特别是采用外环比例积分（PI）控制器（PR）和内环比例（P）控制器的设计与应用。这两个控制器共同构成了电压电流双环控制策略，以实现高精度的输出跟踪和动态性能。
单相逆变器是将直流电（DC）转换为交流电（AC）的装置，广泛应用于分布式发电、电力质量改善等领域。在这个特定的逆变器系统中，外环PI控制器负责调节输出电压，以确保其紧密跟随给定的参考信号。PI控制器结合了比例和积分作用，比例部分快速响应误差，积分部分则消除稳态误差，提高系统的稳态精度。
内环P控制器则专注于电流控制，它的目标是使逆变器输出电流与设定值保持一致。比例控制器通过调整逆变器开关器件的开通和关断时间，迅速响应电流误差，确保电流的快速稳定。在输出侧加入LC滤波器是常见的做法，它可以有效地滤除高频谐波，改善输出电压的质量，并降低对外部电网的影响。
PR2021.slx和PR2018.slx是两个MATLAB Simulink模型文件，分别对应于MATLAB 2021和2018版本。这些模型可能包含了逆变器系统的详细建模，包括硬件电路、控制算法以及仿真设置。用户可以通过打开这些文件，在MATLAB环境中模拟和分析逆变器的动态行为，调整控制器参数，以优化系统性能。
在设计电力电子系统时，选择合适的控制策略至关重要。外环PR控制和内环P控制相结合，能够在保持良好动态响应的同时，确保电压和电流的精确跟踪。这种双环控制结构可以应对负载变化、电网波动等复杂工况，提高系统的稳定性与鲁棒性。
为了进一步理解这个系统，我们需要分析模型中的各个组件，如电压和电流检测电路、控制器模块、逆变桥和滤波网络等。同时，我们还需要考虑如何设置控制器参数，如PI控制器的比例系数和积分时间常数，以及P控制器的比例系数。这些参数的选择直接影响到系统的响应速度、超调量和稳定裕度。
这个单相逆变器系统采用电压电流双环控制，通过外环PR和内环P控制器实现高精度的输出跟踪。借助MATLAB Simulink模型，我们可以深入研究系统的行为，优化控制器参数，以适应不同应用场景的需求。对于电力电子工程师来说，理解和掌握这种控制策略是提升系统性能和可靠性的关键。
