比例谐振控制器（PR控制器）在交流系统中的应用原理详细解析

以下是关于比例谐振控制器（PR控制器）在交流系统中的应用原理的详细解析，重点针对其在电力电子变换器（如逆变器、整流器）、有源电力滤波器（APF）及不间断电源（UPS）等交流控制场景的核心作用：

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一、交流系统中PR控制器的核心价值

1. 解决传统PI控制的缺陷

• PI控制器局限：

  • 仅能无静差跟踪直流信号（积分环节对直流增益→∞）

  • 对交流信号（如正弦参考指令）存在稳态误差和相位偏移

  • 无法抑制特定频率谐波（如电网谐波）

• PR控制器的突破：

  • 在目标频率点（如工频50Hz）增益→∞ → 实现交流信号无静差跟踪

  • 精准补偿相位滞后 → 消除稳态相位误差

2. 典型应用场景

应用领域	控制目标	目标频率
光伏并网逆变器	输出正弦电流（与电网同步）	50Hz/60Hz 基波
有源电力滤波器	抑制5/7/11次谐波	250Hz, 350Hz, 550Hz 等
UPS系统	输出纯净正弦电压	50Hz 基波 + 抑制谐波
电机驱动	抑制电磁转矩脉动	6k±1次谐波（k=1,2,...）