PID 控制作為一種經(jīng)典控制算法，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于調(diào)試、動態(tài)響應(yīng)特性快、魯棒性強等特點。但是，對于中、低頻周期信號，該算法仍無法實現(xiàn)無靜差控制；對由非線性負載引起的輸出波形畸變的調(diào)節(jié)能力也較差。

　　本文介紹了一種 PID 控制器與重復(fù)控制器采用串聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)的方案，將穩(wěn)定的PID+控制對象閉環(huán)系統(tǒng)作為重復(fù)控制器的控制對象，在保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差和動態(tài)性能的同時，簡化了重復(fù)控制器的設(shè)計。

　PID 控制器設(shè)計

　　圖 2 所示為 PID 控制系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性圖（Bode 圖）。其中，G0 為被控對象；G 為 PID 控制器；G=Gp×G0

　　按照傳統(tǒng) PID 設(shè)計理論，首先設(shè)開環(huán)系數(shù)為 K=200，目的是提高系統(tǒng)低頻增益，減小穩(wěn)態(tài)誤差。但是 K 值過大會降低系統(tǒng)穩(wěn)定性，所以在低頻段 處加一零點，與積分環(huán)節(jié)構(gòu)成滯后校正。該滯后環(huán)節(jié)的作用主要有兩條：一是在保證系統(tǒng)暫態(tài)性能基本不變的情況下，提高系統(tǒng)低頻響應(yīng)的增益，減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；二是利用其低通濾波特性衰減系統(tǒng)高頻響應(yīng)增益，提高系統(tǒng)的相角裕度，以改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。