基于PID的單相逆變器復合控制方案設計
4 仿真實驗分析
根據以上分析,筆者對數字PID控制、重復控制以及提出的復合控制進行了仿真實驗。系統參數如下:
輸入直流電壓為270 V,輸出交流電壓為110 V/50Hz,開關頻率為10 kHz,輸出濾波電感為1.5 mH,輸出濾波電容為20 F,負載電阻為10 n。
圖6,圖7中, 為給定電壓;Uo為輸出電壓。
PID控制對于周期性信號無法做到無差跟蹤,存在周期性穩態誤差。嵌人了重復控制器的系統,輸出能夠很好地跟蹤輸入信號,系統迅速進入穩態,表現出良好的動態性能。
圖8,圖9為系統輸出電壓波形的頻譜分析。圖中直觀地反映出重復控制可以有效地抑制諧波,降低輸出波形的畸變率。
5 結語
上述過程較為詳細地分析了重復控制器的工作原理,結合PID控制和重復控制各自的優缺點,設計了具有串聯拓撲結構的復合控制器,同時發揮了重復控制器對周期信號無差跟蹤能力和PID控制器對突變干擾的快速響應能力。仿真實驗結果證明,重復控制對削減輸出波形畸變是有效的,基于PID控制和重復控制的復合控制策略是一種實用的正弦波逆變器控制方案。
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