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PID控制器与重复控制器的单相逆变器复合控制的设计
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2017-11-14
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PID 控制作为一种经典控制算法，具有结构简单、易于调试、动态响应特性快、鲁棒性强等特点。但是，对于中、低频周期信号，该算法仍无法实现无静差控制；对由非线性负载引起的输出波形畸变的调节能力也较差。
本文介绍了一种 PID 控制器与重复控制器采用串联拓扑结构的方案，将稳定的PID+控制对象闭环系统作为重复控制器的控制对象，在保证系统稳态误差和动态性能的同时，简化了重复控制器的设计。
PID 控制器设计
图 2 所示为 PID 控制系统的开环频率特性图（Bode 图）。其中，G0 为被控对象；G 为 PID 控制器；G=Gp×G0
按照传统 PID 设计理论，首先设开环系数为 K=200，目的是提高系统低频增益，减小稳态误差。但是 K 值过大会降低系统稳定性，所以在低频段 处加一零点，与积分环节构成滞后校正。该滞后环节的作用主要有两条：一是在保证系统暂态性能基本不变的情况下，提高系统低频响应的增益，减小系统的稳态误差；二是利用其低通滤波特性衰减系统高频响应增益，提高系统的相角裕度，以改善系统的稳定性。
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