中频逆变器作为逆变器中的一种,应用在某些重要的场合。这些重要的应用场合对逆变器输出电压的波形、动态响应速度和供电可靠性的要求也越来越高,因此进一步研究提高逆变器性能和供电可靠性是十分必要和有意义的。本文主要研究改善单相中频逆变器输出波形的动态性能的方法以及提高供电可靠性的不间断供电控制策略。针对单相PWM逆变器,建立了它的连续时间和离散时间状态空间模型,分析了影响逆变器输出波形畸变的几个重要原因,并且讨论了改善逆变器输出波形质量的方法,提出了两种常用的改善逆变器输出波形动态性能的方法。分析了用于改善逆变器输出波形质量的重复控制技术的各个组成部分的作用和设计方法,研究了用于改善逆变器动态性能的增广状态反馈极点配置控制的基本原理以及设计方法。为了克服逆变器数字控制自身存在的问题,在控制系统中加入了状态观测器和扰动观测器,研究了状态观测器和扰动观测器的基本设计方法,并且设计了带状态观测器的复合控制系统,用于同时改善逆变器的稳态和动态性能。仿真和实验结果验证了该复合控制系统能同时改善逆变器输出波形的稳态和动态性能,得到高质量的输出电压波形。为了让逆变器在负载短路等冲击负荷下能继续运行而不保护停机,研究了单相逆变器的限流保护策略。结合瞬时值限流的快速性和数字控制能够实现复杂的控制方法的优点,设计了一种瞬时值限流电路加软件电流环的限流保护方法。实验结果显示采用这种限流保护方法不仅具有快速性,而且在限流波形较好,能够快速的烧断短路负载处的保险丝而切除短路负载。设计了带供电转换装置的不间断供电系统,在对供电可靠性要求很高的场合提高不间断供电。设计了一种基于电流信号传输的高抗干扰的同步信号传输电路,并且利用主从逻辑控制策略实现两台逆变器之间的同步控制。分析了滑模变结构控制的三个基本问题,并且研究了滑模变结构控制系统的动态品质。设计了单相逆变器的滑模变结构控制系统,分析了控制系统滑模存在性、可达性和稳定性,并且研究了切换面系数和开关频率的选择问题。利用MATLAB/Simulink仿真软件对前面设计的滑模变结构控制系统进行了仿真分析,仿真结果验证了采用滑模变结构控制的单相逆变器输出波形具有很快的动态响应速度和很强的抗负载扰动能力。