基于PID控制和重复控制的正弦波逆变电源研究

分析了传统 的数字PID控制方法和新颖的重复控制方法在正弦波逆变电源应用中各自的优缺点，提出了一种基于PID控制和重复控制的新型逆变电源控制方案，利用重复控制改善了系统的稳态特性，利用PID控制改善了系统的动态特性。试验结果表明，该控制方案使正弦波逆变电源系统获得了良好的稳态和动态特性。     

提高重复控制逆变电源的负载瞬态响应特性

基于重复控制和PID控制方法,提出了一种重复控制和PID控制相结合的控制方法,当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,仿真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。     

独立调压调频单相正弦波变频电源的一种新型控制策略的研究

重复控制方法具有良好的稳态输出特性和鲁棒性能,尤其是在非线性负载系统中,它能在很大程度上消除输出波形的谐波成分,因而重复控制方法在逆变电源中的应用备受关注。但重复控制方法也有动态响应速度较慢的问题,根据本设计的具体要求,本文提出了一种基于重复控制和数字PID控制的新型控制策略,并在Matlab/Simulink软件环境下建立了独立调压、调频的单相正弦波变频电源的闭环控制系统的仿真模型。实验结果表明,该控制方法是可行、有效的。     

采用PI+重复控制的并网逆变器控制耦合机理及其抑制策略

对于并网逆变器系统而言,为了抑制并网电流谐波,提高稳态控制精度,常采用重复控制。单一的重复控制动态性能差,PI+重复控制由于动态性能好、稳态精度高而被广泛应用。然而,比例积分(proportional integral,PI)调节器和重复控制器之间存在控制耦合,在动态过程中使并网电流发生畸变。该文分析了控制耦合机理,提出一种基于改进型重复控制的并网逆变器控制方法,一方面利用零相位跟踪控制(zero phase error tracking control,ZPETC)改善了系统的动态性能;另一方面通过对指令信号的动态延迟处理,抑制了控制耦合。最后通过仿真和实验表明理论分析的正确性和控制策略的有效性。     

一种快速重复控制策略在APF中的实现和分析

重复控制和谐振控制在并网电压源型逆变器中应用广泛,本文介绍了一种在APF中使用的新型重复控制策略,它的重复周期只有传统重复控制的一半,可以消除所有的奇次谐波。相比传统的重复控制,本文所提的控制策略具有更快的响应速度和更小的稳态误差;相比传统的谐振控制,它更容易由数字处理器实现。理论分析、仿真和实验结果都证明了这种快速重复控制的有效性和优越性。     

基于重复自抗扰控制的感应电机矢量控制方法

为了实现感应电机的精确解耦和扰动补偿,降低自抗扰控制对参数的依赖性,提出一种基于重复自抗扰控制的感应电机矢量控制方法,该控制方法通过融入重复控制,进一步提升了传统感应电机自抗扰控制系统抗扰动的能力,并提高了控制精度。基于重复控制的思想,周期性跟踪并补偿误差,逐周期减小误差,提高了系统的扰动隔离度,因而减少了自抗扰控制对于参数鲁棒性的依赖性。仿真和实验结果验证了所提出的重复自抗扰控制方法比传统自抗扰控制在抗扰动性和参数变化方面有更好的控制效果和鲁棒性。     

有源电力滤波器反馈精确线性化重复控制

提出了三相四线制有源电力滤波器(APF)反馈精确线性化重复控制的电流复合控制策略.通过反馈精确线性化方法得到三相四线制电容中分式APF的可控线性化模型,实现有功电流和无功电流的解耦控制;根据重复控制理论设计基于重复控制的电流控制器.控制方法结合了精确反馈线性化非线性控制与重复控制的优点,改善了控制精度和补偿效果,提高了系统的动态响应速度和稳态性能.     

基于复合控制的中频逆变电源研究

针对中频逆变电源的特殊应用领域和对其较高的性能要求,提出了一种基于重复控制和PI控制的复合控制策略,并建立了中频逆变电源的数学模型,详细分析了重复控制系统的原理和结构,重点阐述了重复控制系统中的重复控制发生器和补偿器的设计方法,最后建立了该复合控制的系统框图。该方案利用重复控制来提高系统的稳态性能和谐波抑制能力,而PI控制则用于改善系统的动态特性。基于该复合控制策略,采用仿真软件Matlab7.0建立了中频逆变电源的仿真模型,仿真实验结果表明,该方案能够使中频逆变电源在额定阻性负载、突加和突减阻性负载时均能获得良好的稳态和动态性能,即使在带非线性负载时也能获得比较理想的输出波形。     

基于重复控制和滑模控制的APF电流控制方法

针对传统PI控制无法实现无静差跟踪控制和难以保证在负载突变或参考电压跳变时对直流侧电压进行快速精准控制,提出了一种基于重复控制和滑模变结构控制的APF电流控制方法。该方法在传统PI控制的基础上,融合了滑模变结构控制和重复控制的优点,将重复控制引入电流内环控制中,对APF输出电流进行快速跟踪控制,将滑模变结构控制引入电压外环控制中,对直流侧电压进行快速精准控制。仿真及实验结果证明了提出的电流控制方法相比于传统PI控制方法具有更高的谐波补偿精度及更快的动态响应速度。     

基于模糊自整定PI和重复控制的单相SPWM逆变电源研究

在分析了传统重复控制方法优缺点的基础上,提出了一种基于模糊自整定PI控制和重复控制相结合的新型单相SPWM逆变电源控制方案,利用模糊自整定PI控制改善了系统的动态特性,利用重复控制改善了系统的稳态特性.仿真结果表明,该控制方案使正弦波逆变电源系统获得了良好的稳态和动态性能.     

重复控制系统的收敛速度分析

收敛速度是重复控制系统的一个重要的性能指标。本文经出了SISO重复控制系统正弦扰动响应和阶跃扰动响应的时域公式，对系统的初始误差和收敛速度进行了定量分析。仿真结果验证了分析的正确性。     

Discrete-time modified repetitive sliding mode control for uncertain linear systems

This article presents a design strategy and stability analysis of modified repetitive sliding mode controller for uncertain linear systems. A modified repetitive controller is adopted to simultaneously track and reject periodic signals. A discrete-time sliding mode controller is combined to compensate the slow response of repetitive control and to provide robustness against plant parameters uncertainties. Stability analysis is provided to prove boundedness of the proposed control law and the convergence of sliding function and the tracking error. Comparative simulation results demonstrate that the proposed method is able to accurately track reference signal and to reject disturbance with fast transient response. The results also indicate that the closed-loop system remains stable in the presence of plant parameter changes.     

改进重复控制技术在逆变器中的应用

重复控制是改善非线性负载下输出电压波形的一种有效技术。但在逆变电源中,由于模型的不精确,常规重复控制器设计不适合于电源系统。针对模型的不精确,提出了新型的改进重复PD控制器。首先分析了重复控制器的基本原理,其次给出了改进重复PD控制器设计的具体步骤。该控制运用到一台400 Hz,5.5 kW的逆变器上,实验结果表明,该方案可得到稳态时较小的谐波畸变和突变负载时的快速响应。     

一种改进的重复控制器在高频角振动转台中的应用

针对高频角振动转台在高频段跟踪周期信号的精度低问题,提出一种改进重复控制器设计方法。在重复控制的前项通道中引入可调增益,给出该系统稳定的条件以及控制器参数的确定方法,并论证了该方法的误差收敛和跟踪精度。仿真和实验表明,在高频段改进的重复控制器与PID控制器相比较,提高了转台正弦跟踪精度,改善了谐波失真度和高次谐波对转台角加速度的影响,同时也提高了系统的鲁棒稳定性。     

考虑电网频率偏差的并网逆变器多内模重复控制

在并网逆变器的应用中,基于内模原理的重复控制,延时时长通常按照电网的标称频率设计。当电网频率偏离标称频率时,重复控制的高增益频段将偏离并网电流的基波和谐波频率,造成控制器的稳态精度下降,为此,提出一种多内模重复控制,并联接入考虑电网频率偏差的辅助重复控制支路。分析多内模重复控制的频率特性,并根据其稳定边界设计辅助重复控制支路的权重系数。仿真结果表明,与按照标称频率设计的传统重复控制相比,所提出的多内模重复控制在标称频率时具有基本相同的稳态精度,在频率偏差时能够提高稳态精度,从而提高并网电流的质量。     

基于积分环节电压微分反馈的逆变器重复控制策略

提出一种积分环节电压微分反馈控制和重复控制相结合的逆变器输出电压数字化控制方案.在不使用电流传感器的前提下,本文提出的补偿器内环能在离散域任意配置逆变器极点位置,大大改善逆变器的动态性能;重复控制外环则致力于稳态精度的提高.积分环节的引入能加强逆变器的抗扰动能力,提高补偿器内环的稳态精度,克服电压微分反馈控制结合重复控制方案引起的"瞬态"电压跌落问题.该方案在一台基于DSP TMS320F240控制系统的逆变器上得到验证,实验结果证明在仅使用输出电压反馈的前提下,该方案能得到高质量的输出波形.     

Reliable nonfragile tracking control for switched systems with external disturbances

With the assistance of reliable control technique, the nonfragile tracking problem has been proposed in this paper for a class of switched systems with external disturbances under the aegis of modified repetitive controller. Notably, the designed repetitive controller is used to improve the tracking performance of the addressed switched systems. Preciously, the influence of external disturbances are estimated through the improved equivalent-input-disturbance strategy, wherein the effect caused by the external disturbances to the output channel are reduced by the aid of modified repetitive control strategy. The fundamental intention of this control synthesis is that the output of the system precisely tracks the reference signal even in the presence of external disturbances and gain fluctuations. For that cause, Lyapunov stability technique in conjunction with average dwell time approach is implemented to obtain adequate conditions in the shape of linear matrix inequalities which insists the exponential stability for the addressed system. Ultimately, the efficiency and supremacy of the proposed control schemes are justified via two numerical examples, wherein it is exposed to view that the developed control strategy is capable of good tracking performance and also estimates the external disturbances efficiently.