一种新颖的自适应PWM逆变电源

重复控制系统。自适应参数调节器从本质上讲是一种算法，它使系统具有自适应能力，能根据实际的系统特性调整控制参数，以达到所期望的性能指标。在本系统中，自适应参数调节器利用递推最小二乘算法（RLSE），实时辨识系统受控对象的结构参数，从而依据期望的性能指标对离散重复控制器的参数进行调节。

如图2，在本控制方案中，首先构成以图1中信号U1，U2为反馈的闭环，将该闭环的传函记为P(z－1)，并近似认为其为二阶时变结构，即

图2自适应重复控制系统控制框图

式中a1，a2为时变参数，其控制思想是：首先由自适应参数调节器在线地辨识系统受控对象的结构参数a1(k)，a2(k)，然后根据辨识结果调节辅助补偿器S(k,z－1)的参数，以得到适应系统结构的控制规律，从而使y（k）跟随r（k）。由于辨识是实时的，就能使系统总能根据实际的运行条件进行控制，从而可以提高控制的精度，这也就实现了自适应的思想。

图3重复控制系统结构框图

3实验与效果

根据文献[6]该方案已在2kVA，输出100VAC，60Hz的逆变器上得以实现并取得了良好的效果。

（1）对于峰值系数为3的整流性负载，相同条件下采用状态反馈控制，得到输出电压THD值为8％，而采用自适应控制后THD值能在0.2s内降低为1％[6]；两种方案下的输出波形比较如图4所示。

（2）该方案有效地消除了由于周期性的未知的系统特性参数变化（包括负载参数、元器件参数）而对系统输出造成的影响。

图4两种控制方案的输出波形

(a)状态反馈控制方案（b)自适应控制方案

（3）与其它控制方案相比，该方案不但具有较快的误差收敛速度，而且还确保了系统在大的负载扰动下的稳定性

（4）与无差拍控制方法中应用的负载参数辨识相比，该方案辨识的是系统的结构参数，

即是总体考虑，而不仅仅从局部上着眼，因此更为先进，更利于应用。

（5）该方案更为有利的是，在设计时不必知道PWM逆变电源系统确切的数学模型，而只需在应用中用实时辨识的模型代替。这就提供了一条途径，使得自适应控制方法能直接应用于传统的模拟控制的PWM逆变电源中，进而有效地提高其输出的质量。

总的来说，本文所介绍的这种PWM逆变电源的自适应控制方法具有其独特的优点，是一种新颖的方法，解决了一些实际问题。当然，作为一种新型的控制方法，它肯定还有不少需要完善的地方。由于自适应控制毕竟是一种非线性控制方案，其设计自然要比常规反馈控制复杂得多，系统建模及稳定性分析也非常困难。笔者正在作进一步的研究工作，以尽快使其实用化。