功率变换器的PID无源化下垂控制：大信号稳定性、鲁棒性与性能
系统与控制
2021-09-24 v2 系统与控制
摘要
我们对应用于功率电子变换器的PID无源化控制器(PBC)进行了全面综述，讨论了其在大信号稳定性、鲁棒性和性能方面的局限、前所未有的优点以及潜在改进。我们提供了四个主要贡献。首先考虑标称情形，并在系统参数完全已知的假设下证明，对于任意正增益，PID-PBC能够保证期望工作点的全局指数稳定。其次，针对一类特定的功率变换器，我们通过建立精确的稳定裕度来分析控制器对参数不确定性的鲁棒性。第三，我们通过引入泄漏项对控制器进行修改，以克服一些固有的性能和鲁棒性局限。有趣的是，该控制器在稳态下可解释为输入与无源输出之间的下垂，类似于传统的初级控制器。第四，我们通过适当单调变换控制器，使设计对控制输入饱和具有鲁棒性。所得结果经过深入讨论，并通过两种相关功率应用的仿真验证：dc/dc升压变换器与HVDC并网电压源变换器。
引用
@article{arxiv.2101.05047,
title = {PID passivity-based droop control of power converters: Large-signal stability, robustness and performance},
author = {Daniele Zonetti and Gilbert Bergna-Diaz and Romeo Ortega and Nima Monshizadeh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.05047},
year = {2021}
}
备注
26 pages, 11 figures, 3 tables