逆变器双闭环前馈解耦

### 逆变器双闭环前馈解耦控制算法实现方法

#### 1. 控制结构概述
逆变器的双闭环控制系统通常由外环电压控制器和内环电流控制器组成。通过引入前馈解耦技术，可以在很大程度上消除交叉耦合的影响，从而提升系统的动态响应速度和平稳度[^1]。

#### 2. dq坐标系下的数学建模
在dq旋转坐标下建立逆变器模型有助于简化分析过程并便于实施解耦操作。此时，交流分量被转换成直流形式处理，使得原本复杂的非线性方程变得易于求解。具体来说，在此框架内的状态空间表达式能够清晰展示各变量间的关系：

\[ \begin{aligned}
\dot{i}_d &= -Ri_d + L^{-1}(v_d-u_{sd})-\omega Li_q \\
\dot{i}_q &= -Ri_q + L^{-1}(v_q-u_{sq})+\omega Li_d
\end{aligned} \]

其中 \(u\) 表示电网侧电压；\(v\) 是变换器端口处产生的合成电压；而 \(L, R,\) 和 \(\omega\) 则分别代表线路电感、电阻以及角频率[^4]。

#### 3. PI调节器设计
对于内外两个回路而言，均需配置合适的比例积分(PI)控制器来调整误差信号直至达到期望值。考虑到实际应用场景可能存在参数变化的情况，因此建议采用自适应机制优化增益系数Kp和Ki的选择，确保即使面对不同工况也能维持良好表现[^5]。

#### 4. 前馈补偿策略
为了进一步改善瞬态特性，可在原有基础上加入适当的超前校正环节作为附加输入施加于当前时刻的状态反馈路径之上。这样一来不仅削弱了因负载突变所引起的波动影响，同时也增强了整体鲁棒稳定性。

function u = feedforward_compensation(i_desired, omega, L, R)
    % 计算理想状态下应输出的理想电压向量
    v_ideal_d = R * i_desired(:, 1) + omega * L * i_desired(:, 2);
    v_ideal_q = R * i_despected(:, 2) - omega * L * i_desired(:, 1);

    % 返回计算得到的结果供后续使用
    u = [v_ideal_d; v_ideal_q];
end