近年来,随着工业进程的加快,互联网+工业概念的发展和落地,用电质量日益成为行业关注的问题。不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)可以确保制造和工业活动中关键用电设备的安全。因此,如何提升UPS的性能来满足生产中的用电需求,成为了现今电源领域一个重要的研究课题。本文主要针对在线式UPS系统的两大模块——APFC模块和逆变模块展开研究。前级APFC模块采用Boost电路拓扑,以UCC28180为控制核心实现单周期控制,实现功率因数接近于1的有源功率因数校正,并制作了样机进行了实验验证。逆变模块是UPS的另一核心,针对逆变环节,本文提出了PI控制与重复控制相结合的的复合控制策略。PI控制良好的动态响应特性和重复控制着重于消除周期扰动误差的特性相结合,可以有效提升逆变器的性能。本文以单相全桥逆变电路为研究对象,建立了系统传递函数数学模型,根据模型的频率响应特性给出了重复控制器的参数设计,利用MATLAB软件的Simulink工具对复合控制策略进行了仿真验证。最后介绍了单相全桥逆变器的硬件以及软件的具体设计,硬件设计涵盖开关器件选择、LC滤波器设计、驱动电路设计、采样及信号调理电路设计等;软件设计包含了数字SPWM波的生成方法、采样程序、控制算法程序设计等模块。本文以TMS320F2812为控制核心,在实验室设计制作了一台实验样机,验证了控制算法的可行性和合理性。