基于PID单相逆变器复合控制方案设计

较嵌入重复控制器和没有嵌入两种情况下的系统开环频率特性，如图5所示。

　　在高频段，开环增益变得非常小，这对抑制高频噪声，提高系统稳定性和鲁棒性是非常有帮助的。但是，在非谐波频率处，没有嵌入重复控制器的系统开环增益更大一些，这说明重复控制器对位于该频率的信号控制效果较差。因此，PID控制器在系统中除了有提高系统动态响应速度的作用外，还要调节非谐波信号，弥补重复控制器的不足。

　　4 仿真实验分析

　　根据以上分析，笔者对数字PID控制、重复控制以及提出的复合控制进行了仿真实验。系统参数如下：

　　输入直流电压为270 V，输出交流电压为110 V/50Hz，开关频率为10 kHz，输出滤波电感为1.5 mH，输出滤波电容为20 F，负载电阻为10 n。

　　图6，图7中， 为给定电压；Uo为输出电压。

　　PID控制对于周期性信号无法做到无差跟踪，存在周期性稳态误差。嵌人了重复控制器的系统，输出能够很好地跟踪输入信号，系统迅速进入稳态，表现出良好的动态性能。

　图8，图9为系统输出电压波形的频谱分析。图中直观地反映出重复控制可以有效地抑制谐波，降低输出波形的畸变率。

　　5 结语

　　上述过程较为详细地分析了重复控制器的工作原理，结合PID控制和重复控制各自的优缺点，设计了具有串联拓扑结构的复合控制器，同时发挥了重复控制器对周期信号无差跟踪能力和PID控制器对突变干扰的快速响应能力。仿真实验结果证明，重复控制对削减输出波形畸变是有效的，基于PID控制和重复控制的复合控制策略是一种实用的正弦波逆变器控制方案。