小稳态误差。但是

K 值过大会降低系统稳定性，所以在低频段 处加一零点，与积分环节

构成滞后校正。该滞后环节的作用主要有两条：一是在保证系统暂态性能基本不变的情
况下，提高系统低频响应的增益，减小系统的稳态误差；二是利用其低通滤波特性衰减
系统高频响应增益，提高系统的相角裕度，以改善系统的稳定性。

 

　　在中频段

60 

处加一零点，同时
在高频段

 处加一极

点，由此构成超前
校正。其作用主要
有两条：一是利用
相角超前特性增大
系统的相角裕度，
提高系统的截止频
率，保证系统快速
的动态响应；二是
衰减系统高频响应
增益，抑制高频噪
声，提高系统鲁棒性。

　　图

2 中 G 为 PID 控制系统开环传递函数，由其频率特性曲线可以看到，系统低频开

环增益非常大；截止频率附近频段相角裕度增大；高频段开环增益很小，抑制了高频干
扰信号。通过滞后一超前相校正方法对

PID 控制器进行设计，达到了预期的目的。经过以

上分析，

PID 传递函数为：

 

　　取采样频率和开关频率相等，采用零阶保持器将式（

4）离散化可得对象的脉冲传

递函数：

 

3 重复控制器设计

　　根据内模原理，在闭环系统中加入外部周期信号动态模型，则系统可以达到对外部
周期信号渐近跟踪的目的，重复控制策略正是基于这一原理。图

3 为基本重复控制器系

统结构图，其中重复控制器离散表达式为：

 

　　式中，

Ⅳ为每基波

周期对输出电压的采样次数。

　　由式（

6）可知，当频率为∞=2~k/T（K=0，1，2，……，T 为基波周期），由于

z=1，所以若在闭环系统中嵌入重复控制器，将使开环增益趋向无穷大。在这种情况下，
非谐波输入信号将被强烈衰减，达到精确跟踪输入信号的目的。但是，由于无法精确知
道控制对象动态特性，所以开环增益趋向无穷大将恶化闭环系统的稳定性。为了保证系