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PID 控制作為一種經典控制算法，具有結構簡單、易于調試、動態(tài)響應特性快、魯棒性強等特點。但是，對于中、低頻周期信號，該算法仍無法實現無靜差控制；對由非線性負載引起的輸出波形畸變的調節(jié)能力也較差。
本文介紹了一種 PID 控制器與重復控制器采用串聯(lián)拓撲結構的方案，將穩(wěn)定的PID+控制對象閉環(huán)系統(tǒng)作為重復控制器的控制對象，在保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差和動態(tài)性能的同時，簡化了重復控制器的設計。
PID 控制器設計
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 設計理論，首先設開環(huán)系數為 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)高頻響應增益，提高系統(tǒng)的相角裕度，以改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
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