單相逆變器新型重復-模糊控制方案
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由圖2可得，d(z)到e(z)的傳遞函數(shù)為：
式中：ω∈[0，π／t]，T為采樣周期。
3．2 重復控制器設計
按照重復控制器設計的一般步驟進行設計：
(1)z-N前向通道上串聯(lián)的z-N使控制信號延遲一個基波周期輸出，即當前檢測到的誤差信號要到下一個周期才作為控制量的一部分對系統(tǒng)產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。值得注意的是，z-N也是實現(xiàn)zk所必須的。系統(tǒng)采樣頻率為10 kHz，輸出電壓頻率為50 Hz，因此N=200。
(2)Q(z)理想的重復控制系統(tǒng)中，Q(z)=1，但內(nèi)模的N個處于單位圓上的極點使系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)。為增強系統(tǒng)穩(wěn)定性，Q(z)一般取略小于1的正常數(shù)或低通濾波器，此處取Q(z)=0．95。
(3)S(z) S(z)是根據(jù)被控對象特性而設計的，其作用是將被控對象中的低頻段增益校正為1，提高系統(tǒng)抗干擾能力，一般由零相移陷波器和二階低通濾波器串聯(lián)組成，分別用于消除逆變器高諧振峰和提供高頻衰減能力。此處設計零相移陷波器S1(z)=(z5+2+z-5)／4，二階低通濾波器S2(z)=(0．1302z+0．094 4)／(z2-1．1582z+0．383)。
(4)zk zk用于補償S(z)和被控對象引入的相位滯后，使S(z)P(z)在中低頻段接近零相移，k為超前步長，此處k=4。
(5)Kr Kr用于改變重復控制器內(nèi)模輸出量的幅值，其值越小，系統(tǒng)穩(wěn)定裕度越大，但誤差收斂速度有所下降；反之，誤差收斂速度越快，但系統(tǒng)穩(wěn)定性更差。經(jīng)實驗反復調(diào)試。取Kr=0．8。將上述參數(shù)代入式(6)可知，重復控制系統(tǒng)是穩(wěn)定的。
4 系統(tǒng)復合控制
重復控制雖能保證系統(tǒng)具有較高穩(wěn)態(tài)精度，但重復控制對擾動的調(diào)節(jié)滯后一個基波周期，即從發(fā)現(xiàn)擾動到實施控制，需一個基波周期的時間間隔，當系統(tǒng)承受階躍信號或突加突卸負載時，系統(tǒng)幾乎處于開環(huán)狀態(tài)，重復控制器不起任何作用，故其動態(tài)響應特性較差。為滿足逆變器對動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度的要求，提出將重復控制與模糊自整定比例控制相結(jié)合的控制方案，如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/159488.htm
利用重復控制改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能，而對參數(shù)變化具有較強適應性的模糊自整定比例控制則用于改善系統(tǒng)動態(tài)特性。并在重復控制器前饋通路上增加前饋系數(shù)km。來消除嵌入式重復控制系統(tǒng)引起的輸出電壓在第一個基波周期的超調(diào)；重復控制器與模糊控制器為并聯(lián)結(jié)構(gòu)，二者采用分段控制方式。系統(tǒng)運行時，模態(tài)選擇開關不斷檢測電壓誤差，在系統(tǒng)啟動或遇到突加擾動時，誤差絕對值大于設定閾值，模態(tài)選擇開關切換到模糊控制，保證系統(tǒng)有較快動態(tài)響應速度；當誤差絕對值小于設定閾值時，系統(tǒng)已進入穩(wěn)態(tài)，模態(tài)選擇開關切換到重復控制，保證系統(tǒng)有較高穩(wěn)態(tài)精度。
傳統(tǒng)模糊控制器多以誤差e和誤差變化率ec作為輸入，經(jīng)模糊化后在一定模糊規(guī)則下進行模糊推理，再查詢模糊矩陣表得到相應控制量。顯然，模糊控制器輸入量越多，模糊規(guī)則越細，實現(xiàn)起來就越復雜。文獻提出了一種單輸入模糊控制器(SIFLC)設計方法，可將二維輸入模糊規(guī)則表簡化為一維，且能達到與原控制器相同的控制效果。在文獻基礎上，采用圖4所示的改進型單輸入模糊控制器對比例因子kp進行在線自整定。
圖5示出改進的單輸入模糊子集的隸屬度函數(shù)。模糊輸入變量S和輸出變量U的論域劃分為7個模糊子集：負大(NB)、負中(NM)、負小(NS)、零(Z)、正小(PS)、正中(PM)、正大(PB)，論域范圍為[-1，1]，隸屬函數(shù)為等腰三角形。改進型單輸入模糊控制規(guī)則如表1所示。二維輸入轉(zhuǎn)換到單輸入可通過S=e(i)+ec(j)，i，j=1，2，…，7實現(xiàn)。
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