新型复合控制数字逆变电源研究 中频逆变电源模糊pid控制算法

　　摘要：基于重复控制和PID控制方法，提出了新型复合控制方法，在稳态时采用重复控制，在非周期扰动时采用PID 控制，试验结果表明, 该控制方法在具有高质量的稳态波形的同时，对非周期扰动也具有很快的响应速度，使正弦波逆变电源系统获得了良好的稳态和动态特性。
　　关键词：逆变电源；重复控制；PID控制
　　中图分类号：TN86文献标识码:A
　　1 引言
　　PID 控制方法对阶跃信号可以做到无静差跟随，具有较快的动态响应特性和较强的鲁棒性，但将其数字化后应用到正弦波逆变电源系统中，由于各种因素的影响，其稳态输出特性差。
　　重复控制的思想是基于内模原理的一种控制方法。它含有正弦的内模，不管什么形式的信号，只要其频率是基波频率的倍数，则该输出就会对其进行逐周期累加。既便输入信号衰减为零，该内模仍然会逐周期输出与上周期相同的信号。因而可以看出该重复控制与积分环节的区别在于：积分是对误差进行连续时间的累加，而重复控制是对误差以周期为步长的累加。重复控制虽然对周期性扰动有很好的抑制能力，但是对非周期的扰动的响应速度慢，因此，抑制能力较差。在很多情况下，如突加负载、突减负载时，扰动是阶跃的、非周期的，但是重复控制器仍然将扰动周期出现的误差在随后的周期中试图来纠正，但是在随后的周期中扰动并不存在，因此导致控制错误。与此相反PID控制含有的积分环节1/s 是描述阶跃信号的数学模型，因此含有积分环节1/s 的系统对阶跃指令可以做到无静差跟踪。本文提出了一种基于重复控制与PID控制相结合的控制方法，该控制方法集成了两种控制方法优点，既具有高质量的稳态波形，又具有对非周期负载扰动有较快的响应速度。
　　2 工作原理
　　理想的重复控制器其极点分布在虚轴上，处于临界稳定状态，系统的稳定性较差。为了保证稳定性，重复控制通常采用改进型内模，如图1 所示的重复控制器模块。图1中：S（z）为补偿器，用来对功率级的特性进行补偿；Q（z）重复发生器的衰减因子，通常|Q（z）| 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文