PID работает с синусоидой в качестве эталона в Simulink

Question

Я видел пример управления выходным постоянным напряжением преобразователя постоянного тока в постоянный с помощью ПИД-регулятора.

Я хочу реализовать преобразователь постоянного тока в переменный.

Я пытался использовать ПИД-регулятор.

Поскольку я сравниваю выходной сигнал переменного тока (постоянно меняющийся) с опорным синусоидальным сигналом, ПИД-регулятор не обеспечивает ожидаемый выходной сигнал.

В случае постоянного тока, оба опорных сигнала были постоянными.

В моем случае это синусоида постоянно меняющаяся.

Кто-нибудь может предложить какой-либо способ получить точное преобразование постоянного тока в переменный?

PS Может ли ПИД-регулятор работать с постоянно меняющимся опорным сигналом с высокой частотой (100 Гц)?

Answer 1

Если вы хотите иметь нулевую ошибку для синусоидальной привязки, у вас есть две альтернативы:

Контроллер DQ0

Вам необходимо преобразовать (используя преобразование dq0, также известное как преобразование Парка) ваш опорный сигнал и контролируемые (измеренные) значения во вращающийся кадр с той же частотой синусоидальной волны (в данном случае 100 Гц).

При этом ваш опорный сигнал и измеренные значения станут постоянными при 100 Гц, и вы можете использовать обычный ПИД-регулятор (на самом деле вам понадобятся два - один для d- кадра и другой для q- кадра).

Затем вы используете обратное преобразование выхода ПИД-регулятора, которое будет управлять рабочим циклом вашего модулятора-преобразователя.

Просто обратите внимание, что если ваша система однофазная, в результате преобразования dq0 будут присутствовать гармоники 2-го порядка, которые необходимо отфильтровать.

Резонансный контроллер

В ПИД-регуляторе интегральное действие отвечает за отслеживание эталона с постоянной нулевой ошибкой, потому что это фактически бесконечный коэффициент усиления при нулевой частоте (то есть постоянной). В передаточной функции с использованием формы Лапласа неотъемлемая часть соответствует 1/s в функции контроллера.

Чтобы отслеживать синусоиды, вам нужен контроллер в виде (1/w²+s²), Который будет гарантировать бесконечное усиление на частоте опорного синусоидального сигнала, где w=2*pi*f,

Фактически, мы можем математически доказать, что ПИД-регулятор DQ0 эквивалентен Резонансному контроллеру.