DSP 的 PWM 口输出中加入相应的死区。死区的加入极为方便，只需软件编程时，对 DSP 内
部的死区寄存器进行设置，其就会自动在已有的

PWM 波中加入死区，并且死区时间是可

以通过对寄存器设置不同的值来调整的。高频

SPWM 波再通往驱动电路。由驱动电路产生的

驱动脉冲控制功率开关管的通断，从而产生按正弦规律变化的

SPWM 波，然后再经 LC 滤

波，去除高频分量从而得到正弦波输出电压。
　　

3  控制算法与实现

　　重复控制的基本概念来源于控制理论中的内模原理，内模原理指出：系统稳定状态下
无静差跟踪输入信号的前提是闭环系统稳定且包含输入信号保持器，例如，包含一阶积分
环节的控制系统可以实现对阶跃指令的无静差跟踪，然而，积分环节

1/s 正是一个阶跃信

号保持器，这是它能实现对阶跃指令无静差跟踪的根本原因

[2][3]。

　　在设计一个重复控制器的过程中，必须要有一个周期信号保持器用来消除周期参考信
号或者扰动引起的周期跟踪误差。这个周期信号既可以用模拟方式产生，也可以由数字方式
产生。然而在实际系统中，用模拟方法产生任意波形是非常困难的，相反，通过软件控制方
法可以很容易得到一个周期信号。图

4 示出了一种重复控制系统。其中，P(z)表示具有瞬时

跟踪闭环反馈控制的光伏逆变器系统，

S(z)和 Q(z)是重复控制器的补偿环节，r(k)是参考信

号，

y(k)是系统输出电压，e(k)是跟踪误差，rc(k)是重复控制器补偿后的参考指令。

图

4  逆变器重复控制框图

　扰动输入

d(k)到跟踪误差 e(k)的传函可表示为 

H（z）==  (1)
　　式中：

N 表示一个基波周期的采样次数。

　　对应

s 域中的频率响应为

H(jω)=H(z)  (2)
　　式中：

T 代表采样周期。

　　如果

d(k)的频率是基波周期的整数倍，并假定 Q(z)=1 且 PB(z)稳定，有

|H(jω)|=0   (3)
　　这表明重复控制器消除了频率为基波周期整数倍干扰产生的跟踪误差，从而得到了非
常好的跟踪效果。
　　当然，为了保证系统稳定，一般取

Q(z)<1，这样就有

|H(jω)|<μ(jω)   (4)
　　式中：

μ(jω)为一很小的数。

　　另外，从直观上讲，重复控制器可以看作

N 个积分调节器，对应于参考信号的 N 个采

样点。从而，一个瞬时值跟踪系统分解为

N 个恒值调节系统，通过各采样点的无静差跟踪，

保证了整个正弦参考信号的跟踪精度。
　　重复控制虽然可以保证输出波形，但它却有一个致命的弱点。由图

3 可以看出，重复控

制得到的控制指令并不是立即输出给系统，而是滞后一个参考周期后才输出。这样，如果系
统内部出现干扰，消除干扰对输出的影响至少要一个参考周期。干扰出现后的一个参考周期
内，系统对干扰并不产生任何调节作用，这一个周期系统近乎处于开环控制状态。因此，重
复控制系统的动态响应速度是非常慢的。
　　由于上述原因，对于高要求的光伏系统逆变器不宜单独采用重复控制

[4][5]。采用数字

PID 控制虽然输出电压波形质量不是很高，但它却是以开关周期对跟踪误差进行调节。仔细
设计系统参数，可以使系统获得良好的动态特性。综合考虑，将两种控制方式结合在一起，
取长补短，利用重复控制改善系统的稳态输出波形质量，利用数字

PID 控制或极点配置提

高系统的动态特性，使系统兼具良好的稳态和动态特性。