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本文以全数字化控制下400Hz 单相逆变器为研究对象，针对重复控制算法动态响应特性较差的问题，着重从三个方面入手，讨论提高系统的动态性能：谐振环节，半波重复控制，和电压电流双环控制。
首先针对单相PWM 逆变器，建立了它的连续时间、离散时间状态空间模型；然后推荐了一种基于逆变器实测频率特性的模型参数确定方法。讨论了谐振电容对系统的影响，给出了突加负载时输出电压解的基本形式，运用MATLAB 仿真软件可以直观的看出，一方面利用谐振环节减小基波阻抗，提高负载基波扰动抑制能力；另一方面谐振环节在负载扰动时加剧了暂态过程对系统的影响，不能起到很好的动态抗扰动能力。
本文对重复控制系统进行了深入的理论分析。阐述了重复控制的基本思想和理论基础。结合典型的控制系统结构分析了稳定性、误差收敛速度、稳态误差。对嵌入式重复控制器设计中的具体问题进行了详细的分析，并给出了改进方案。根据单相逆变器输出电压谐波主要为奇次谐波这一特点，提出半波重复控制的思想和实现方法，并在样机上进行了验证，仿真和样机试验结果表明：半波重复控制的系统总谐波畸变率和传统重复控制相差不大，动态恢复时间明显缩短。
利用观测器超前预测补偿滞后一拍控制,给出了全维状态观测器的原理和实现方法。通过对双环系统结构的分析，说明了电流内环的控制带宽大，使得逆变器电流内环动态响应加快，在加入负载电流前馈补偿后，有效地提高系统动态性能。在数字实现控制系统的过程中，提出了母线电压完全解耦的状态观测器，既实现了状态观测器的母线解耦，又实现了控制器的母线解耦，有利于母线电压波动情况下系统的闭环稳定。通过实验进一步验证了基于双环控制方法提高系统动态性能的可行性。