PR与准PR控制器在电力系统中的应用与优势

本文档深入探讨了比例谐振控制算法在电力电子系统中的应用，特别是针对整流器和双馈发电机的矢量控制。首先，前言部分强调了坐标变换技术在控制系统设计中的作用，以及传统PI控制器在处理正弦量控制中的局限性。PR控制器的引入解决了这个问题，它由比例环节和谐振环节构成，能够实现无静差控制，特别适合处理正弦量的调节，如电流控制。 理想PR控制器的传递函数表达式展示了其基本工作原理：比例系数[pic]决定了系统的放大特性，谐振项系数[pic]则关联着谐振频率，而谐振环节作为广义积分器，对输入信号的谐波频率进行幅值积分，实现了对特定频率的精确响应。当系统处于谐振状态时，控制器的增益极大，只对谐振频率响应强烈，这使得它具有选择性补偿谐波的能力，类似于一个直角滤波器。 然而，为了更广泛的应用，文中还讨论了准PR控制器。准PR控制器是在PR控制器的基础上进行了改进，可能包括参数调整，如[pic]和[pic]的变化，以适应不同的系统需求。这种控制器可能在保持基本的谐振特性的同时，增加了灵活性，允许根据实际运行条件对系统性能进行微调。 文档还提及了准PR控制器的离散化设计，这是将连续控制系统转换为数字控制器的重要步骤。附录部分详细介绍了两种常用的数字滤波器设计方法，即脉冲响应不变法和双线性变换法。双线性变换法是离散系统设计的关键，它涉及到连续时间系统到离散时间系统的映射，包括一阶和高阶环节的离散实现，这对于保证控制算法的稳定性和准确性至关重要。 这篇文档提供了深入理解比例谐振控制算法在电力电子系统中的理论基础和实际应用，有助于工程师们在设计和优化这类控制算法时做出明智的选择。通过了解PR控制器和准PR控制器的特点，以及离散化方法，读者能更好地应对复杂电网环境下的电流控制问题，提升电力设备的性能和稳定性。