随着信息科学技术的发展,人们更加注重电能质量的高低。由于大量非线性设备的使用,电网中存在大量的谐波污染,导致电压波动、频率变化,电能质量变差。因电能质量问题导致交流接触器脱扣带来的设备运行中断,给企业带来巨大的经济损失甚至人员伤亡。上述问题尽管可以通过使用不问断电源(UPS)予以解决,但由于UPS体积庞大以及价格高昂,为其在工业企业中的应用带来不便。国内许多工业企业受电能质量差导致交流接触器脱扣的困扰,但市面上专门用于解决上述问题且性能可靠的产品稀少,现急需加强创新和科技成果的转化,开发出一款具有自主知识产权的能应对上述情况的产品。本文针对电压波动、欠压和中断等导致交流接触器脱扣的问题,做了如下研究：(1)分析工业企业对电网电压跟踪保持器的功能要求以及技术要求,确定系统整体结构和控制策略。(2)建立电压跟踪保持器的主逆变电路的连续状态模型与离散数字模型,理论推导设计的基础原理,证明全桥PWM逆变可产生等效正弦波。(3)分析单相PWM逆变器的单闭环和双闭环控制策略,针对传统的双闭环控制在交流系统中无法完全发挥PID的快速跟踪能力问题,重点研究了d-q坐标变换在单相中的实现方法,并将其应用在双闭环控制中,得到具有直流跟踪特性的改进性双闭环控制策略。通过搭建Matlab实验仿真模型对改进的双闭环控制策略进行仿真验证。(4)根据系统整体结构框图,对各部分硬件电路进行详细设计,在设计中为保证系统的可靠,采用了多种防干扰设计方法,并对设计好的硬件电路进行了细致调试。(5)按照功能要求,编写了各部分软件程序,包括电压状态判断、A/D采样、相位跟踪、保护程序等。结合硬件电路对软件进行调试,通过实物验证了控制的可行性以及硬件的可靠性。本文研究的改进型双闭环控制算法能很好的解决上述问题。通过分析电压状态,触发电网电压跟踪保持器逆变输出正弦电压,保持交流接触器持续吸合,克服短时电能质量差的问题,保障工业过程中设备的连续稳定运行。