杨鸿宇，周克亮，唐 超，柯浩雄

（武汉理工大学自动化学院，湖北武汉 430070）

0 引言

可编程交流电源需生成各种频率和波形的周期性电压波形，用于多种工业产品的设计测试等[1-5]。众所周知，重复控制（Repetitive Control，RC）可对频率已知的周期信号实施零误差补偿，为可编程交流电源提供了一种精准的输出电压控制方法[6-13]。然而，当应用于电力电子功率变换时，重复控制器目前仅用于处理单个基波频率的周期性信号。对于需要生成含有多个基波频率的多周期电压波形的情形，例如含有谐波与间谐波的电力线路扰动，可采用将多个重复控制器并联在一起所构成多周期重复方案[8-14]。

然而，由于重复控制器中需包含整数阶Ni的延迟单元z-Ni，才能对相应周期为Ni的周期性信号实现零误差补偿[13]，其中Ni=fs/fi，fi和fs分别为相应周期信号的基频和系统采样频率。受限于内置z-Ni，重复控制器的动态响应通常较慢。另外，无论采样系统频率fs是固定的还是可变的，由于多周期信号中的任意2 个基频之间的比值是非整数，最多只会有1 个基波频率信号的周期Ni为整数，其余的基波频率信号的周期Nj皆为分数。由于无法直接实现分数阶的延迟单元，常规的重复控制器只能准确补偿周期Ni为整数的周期性信号，于是多重复控制器将无法精确补偿多周期信号。

本文为可编程交流电源提出一种由多重复控制器与状态反馈控制器优势互补组合而成的多重复控制（Multi-Repetitive Control，MRC）方案及其分析与设计方法，其中多重复控制器为多周期信号提供精确补偿，而反馈控制器则提供快速动态响应和良好的鲁棒性。……