分数线性相位超前迭代学习控制

线性相位超前迭代学习控制的超前拍数需要取整,不利于控制系统的性能达到最优.对此提出分数线性相位超前迭代学习控制.对系统的收敛条件进行频域分析,得到超前拍数,学习增益和可学习带宽的范围.通过调节超前拍数来提高系统的可学习带宽,以达到更高的跟踪精度.给出了分数线性相位超前的具体实现方法,并在此基础上对整数与分数相位超前的补偿效果进行比较.以机械臂为被控对象的仿真结果表明了分数线性相位超前更能提高系统的可学习带宽及跟踪精度.

单相中频逆变器中的双分数阶重复控制策略

当360~800 Hz单相变频逆变器调频时,输出频率大范围变化会使得系统采样频率与输出频率比值可能不为整数。传统重复控制器此时无法精确跟踪输入信号,输出存在较大的静差,最终会导致系统输出的电能质量变差。为此采用了一种基于有限脉冲响应(FIR)滤波器的分数阶重复控制的控制策略,该策略既能实现分数延迟也能应用到相位超前设计上,利用分数阶相位超前解决了控制系统相位超前校正精度不高的问题。给出了控制系统的结构对其进行了理论分析,也给出了控制器的设计思路。最后,在MATLAB/Simulink工具中搭建了仿真模型,将重复控制与双分数阶重复控制两种控制方案做了对比,结果表明:双分数阶重复控制系统输出稳态误差更小,输出波形质量更好。

基于分数阶重复PI控制的并网逆变器设计

针对三相LCL型并网逆变器并网电流中存在周期性谐波以及滤波电路产生谐振尖峰的问题,提出一种基于分数阶相位超前法的重复PI复合控制方案。采用分数阶相位超前设计,克服整数阶相位超前法相位校正精确度不高的问题,保证系统的稳态输出特性;将LCL滤波器中电容并联的电阻进行等效,替代重复控制补偿器中的低通滤波器,简化重复控制器的参数设计;在重复控制器中叠加PI控制,克服了重复控制器动态响应差的问题。通过仿真分析和实验验证,结果表明该方法提高了系统的稳态性能和动态响应速度。

改进重复控制在低采样频率逆变器中的应用

针对低采样频率逆变器传统控制方法控制效果不理想的问题,提出采用分数相位超前补偿重复控制(FPLCRC)策略;在分析传统重复控制存在问题的基础上,给出相位超前补偿提高控制系统稳定性的原理,根据逆变器稳定性和稳态误差的要求,分别设计补偿环节的陷波器、低通滤波器和分数超前拍次,并采用拉格朗日插值方法予以实现;最后通过MATLAB/Simulink进行建模和分析,所搭建的逆变器实验平台验证了方法的正确性和可行性。

低采样率SPWM逆变器重复控制策略

对于传统的重复控制，虽然能够很好的解决SPWM逆变器输出谐波问题，但在低采样率时，控制系统不容易稳定。在大功率逆变器应用场合，功率器件的开关频率一般较低，因此控制系统的采样频率也相应较低。此时，传统的重复控制的应用将出现困难。文中将重复控制中的相位补偿环节进行改进，提出分数相位超前重复控制，该方案不仅扩大了系统的稳定裕度，还减小了稳态误差。仿真结果表明，分数相位超前重复控制具有更好的稳定性。