【摘 要】
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重复控制器（repetitive controller,RC）具有良好的基波信号跟踪和谐波信号抑制能力,然而,重复控制对系统建模的精准度要求较高且在电网频率波动或者弱电网的情况下鲁棒性不足。考虑到鲁棒控制器对系统参数变化不敏感的这一特点,提出一种基于鲁棒重复的复合控制策略。首先,对单相LCL并网逆变器建模以及LCL滤波器的参数进行设计。同时针对单相LCL型并网逆变器的阻尼策略进行探讨。其次,重复控
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重复控制器（repetitive controller,RC）具有良好的基波信号跟踪和谐波信号抑制能力,然而,重复控制对系统建模的精准度要求较高且在电网频率波动或者弱电网的情况下鲁棒性不足。考虑到鲁棒控制器对系统参数变化不敏感的这一特点,提出一种基于鲁棒重复的复合控制策略。首先,对单相LCL并网逆变器建模以及LCL滤波器的参数进行设计。同时针对单相LCL型并网逆变器的阻尼策略进行探讨。其次,重复控制器作为电流控制器的主控制器,优先设计。基于内模原理对重复控制器进行分析,同时对重复控制器结构优化,采用比例积分多谐振型重复控制器（Proportional integral multiple resonant repetitive control,PIMR）对重复控制器进行参数设计。接着给出一类基于混合S/SK问题的鲁棒控制器的设计流程,由鲁棒控制器与重复控制器复合形成新的鲁棒比例积分多谐振型重复控制器（Robust proportional integral multiple resonant repetitive control,RPIMR）,并给出了该控制系统的稳定性分析。针对本文所提出的RPIMR电流控制器,利用MATLAB/Simulink仿真搭建仿真模型,通过仿真展示当电网频率波动时,对比RPIMR电流控制器与PIMR电流控制器的输出电流暂态响应与稳态分析,结果表明RPIMR的动态响应不如PIMR控制器,但是在频率波动的情况下RPIMR具有更低的电流总谐波失真度（Total harmonic distortion,THD）。Simulink仿真同时考虑电网为弱电网的情况,并给出在弱电网的情况下,RPIMR与PIMR的输出电流稳态分析,进一步证实了RPIMR具有比PIMR更好的鲁棒性,在弱电网以及电网频率波动的情况下,均能保证输出电流THD低于3%。实验部分给出LCL型并网逆变器实验平台的硬件设计的原理图,以及元器件的选型。搭建了基于TMS320F28335为主控芯片的并网逆变器系统。软件设计采取MATLAB/Simulink代码生成,以快速实现工程代码的搭建。实验分析了鲁棒重复控制器以及重复控制器在50Hz处的暂态分析与稳态分析,验证了提出控制策略的可行性和有效性。
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