[发明专利]一种逆变器的复合控制方法

权利要求书

1.一种逆变器的复合控制方法，复合使用比例微分和重复控制两种既有控制方法，使逆变器的输出达到使用要求，其特征在于，包含以下步骤：

S1、获取逆变器的拓扑结构，建立计算模型；

S2、根据S1所得出的计算模型计算逆变器的传递函数P(s)；

S3、根据一般PID控制原理计算系统负反馈误差E(s)；

S4、构造一般负反馈PID控制器传递函数G(s)；

S5、构造重复控制器传递函数H(s)；

S6、用重复控制器H(s)代替PID控制器中的积分(I)控制部分。

2.如权利要求1所述的一种逆变器的复合控制方法，其特征在于，在步骤S6后，还包含：

S7、对复合控制系统进行稳定性及误差分析，并仿真验证。

3.如权利要求1所述的一种逆变器的复合控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，误差函数E(s)定义为：

E(s)＝U_r(s)-U_o(s)

其中，U_o(s)为逆变器输出电压，U_r(s)为PID控制器输入端的参考输入电压。

4.如权利要求1所述的一种逆变器的复合控制方法，其特征在于，所述步骤S4中的PID控制器的输入端e(t)与输出u_g(t)的关系为：

其中，K_p为比例参数，K_i为积分参数，K_d为微分参数，亦即PID控制函数由比例(P)、积分(I)、微分(D)三部分组成；

由此可知，PID控制器的传递函数的频域表达式为：

5.如权利要求4所述的一种逆变器的复合控制方法，其特征在于，所述PID控制器参数按以下步骤确定：

第一步：根据实际的逆变器传递函数，结合PID控制器的传递函数G(s)推导出实际传递函数的特征方程D(s)，从中获取主导极点；

第二步：根据主导极点建立理想传递函数的目标特征方程D_r(s)，并求解；

第三步：比较实际的特征方程D(s)＝0与目标特征方程D_r(s)＝0，得到方程组，通过求解得到PID参数(K_p、K_i、K_d)。

6.如权利要求1所述的一种逆变器的复合控制方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括以下步骤：

S51、在重复控制部分的正反馈支路上增加一个增益略小于1的低通滤波器Q(s)，传递函数为：H’(s)，为使系统稳定，必须满足：

|Q(s)|＜|1+P(s)|；

S52、在逆变器的前向通路上添加一个相位超前补偿器C(s)，H’(s)相应的修正为H(s)；

相应地，系统稳定条件修正为：

|Q(s)|＜|1+P(s)*C(s)|；

S53、选取C(s)的参数，对照波特图检验系统的稳定性。

7.如权利要求2所述的一种逆变器的复合控制方法，其特征在于，所述步骤S7具体包含以下步骤：

S71、讨论误差E(s)与干扰D(s)之间的关系；

S72、根据S71得出的关系式，提取抗干扰能力的特征方程；

S73、根据S72的特征方程画出波特图，初步验证系统稳定性；

S74、仿真验证系统稳定性。