PID+重复控制器：单相逆变器复合控制方案

"基于PID的单相逆变器复合控制方案设计" 本文探讨了一种结合PID控制器和重复控制器的单相逆变器控制策略，旨在优化系统性能并简化控制器设计。在传统的PID控制基础上，通过引入重复控制器，可以进一步提升系统的稳态精度和动态响应。 1. 逆变器模型 单相逆变器模型通常涉及输出电压u0、电感电流i、负载电阻R和滤波器电容C。逆变器的脉冲传递函数在离散化后能够描述其动态行为，有助于控制器的设计和分析。 2. PID控制器设计 PID控制器的主要目标是提高系统低频增益，减小稳态误差，同时保持系统的稳定性。设计过程中，通过设置适当的开环系数K，并引入滞后校正和超前校正，来增强低频响应、提高相角裕度、增大截止频率以及抑制高频噪声。这样设计的PID控制器能够提供良好的动态性能和稳态精度。 3. 重复控制器设计 重复控制器是基于内模控制原理设计的，其作用在于对外部周期性信号进行精确跟踪。在PID+控制对象闭环系统的基础上添加重复控制器，可以进一步减少稳态误差，特别是在处理周期性扰动时效果显著。重复控制器的离散表达式与采样频率和基波周期相关，确保对周期性信号的准确跟踪。 结合PID控制器和重复控制器的串联拓扑结构，该复合控制方案不仅提高了逆变器的稳态精度，还提升了动态性能，同时降低了控制器设计的复杂性。这种设计方法特别适用于需要高精度和快速响应的电力转换系统，如变频和逆变应用。通过合理选择控制器参数和系统配置，可以实现对逆变器输出电压的精确控制，同时抑制各种干扰，提高系统的鲁棒性。