基于PID的單相逆變器復(fù)合控制方案設(shè)計
4 仿真實驗分析
根據(jù)以上分析,筆者對數(shù)字PID控制、重復(fù)控制以及提出的復(fù)合控制進行了仿真實驗。系統(tǒng)參數(shù)如下:
輸入直流電壓為270 V,輸出交流電壓為110 V/50Hz,開關(guān)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(wěn)態(tài)誤差。嵌人了重復(fù)控制器的系統(tǒng),輸出能夠很好地跟蹤輸入信號,系統(tǒng)迅速進入穩(wěn)態(tài),表現(xiàn)出良好的動態(tài)性能。
圖8,圖9為系統(tǒng)輸出電壓波形的頻譜分析。圖中直觀地反映出重復(fù)控制可以有效地抑制諧波,降低輸出波形的畸變率。
5 結(jié)語
上述過程較為詳細地分析了重復(fù)控制器的工作原理,結(jié)合PID控制和重復(fù)控制各自的優(yōu)缺點,設(shè)計了具有串聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)的復(fù)合控制器,同時發(fā)揮了重復(fù)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(yīng)能力。仿真實驗結(jié)果證明,重復(fù)控制對削減輸出波形畸變是有效的,基于PID控制和重復(fù)控制的復(fù)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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