An Improved Repetitive Control Strategy Based on Integral Separation Principle

YANG Shude; SI Shujie; ZHANG Xinwen; WANG Xigang

doi:10.20204/j.sp.2025.09012

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An Improved Repetitive Control Strategy Based on Integral Separation Principle

更新时间：2025-12-16

- An Improved Repetitive Control Strategy Based on Integral Separation Principle
- Vol. 53, Issue 9, Pages: 99-107(2025)
- 作者机构：
  
  1. 扬州大学电气与能源动力工程学院,江苏,扬州,225127
  2. 北方民族大学电气信息工程学院,宁夏,银川,750021
  3. 国网陕西省电力有限公司延安供电公司,陕西,延安,716000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20204/j.sp.2025.09012
  CLC：
- Published：2025
- 稿件说明：
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杨树德,司舒洁,张新闻,王喜刚.一种基于积分分离思想的改进重复控制策略[J].智慧电力,2025,53(9):99-107.

YANG Shude, SI Shujie, ZHANG Xinwen, et al. An Improved Repetitive Control Strategy Based on Integral Separation Principle[J]. 2025, 53(9): 99-107.
杨树德,司舒洁,张新闻,王喜刚.一种基于积分分离思想的改进重复控制策略[J].智慧电力,2025,53(9):99-107. DOI： 10.20204/j.sp.2025.09012.

YANG Shude, SI Shujie, ZHANG Xinwen, et al. An Improved Repetitive Control Strategy Based on Integral Separation Principle[J]. 2025, 53(9): 99-107. DOI： 10.20204/j.sp.2025.09012.

摘要

重复控制可在静止坐标系下获得较高的稳态性能，因此在并网变流器（GTC）控制中广泛应用。然而，其对信号周期性的积分作用会导致输出电流在暂态大偏差工况下出现周期性畸变。为抑制此问题，首先建立重复控制下GTC的数学模型并设计控制参数；其次，分析暂态过程中输出电流周期性畸变的产生机理，据此提出一种基于积分分离思想的改进重复控制策略，该策略依据误差幅值动态决定是否更新重复控制器的内模输出，从而显著改善暂态大偏差工况下的电流周期性畸变；最后，通过仿真和实验验证所提策略的有效性。

Abstract

Repetitive control achieves high steady-state performance in a stationary coordinate system and is widely adopted in grid-tied converter （GTC） control. However， its integral action on periodic signals causes periodic distortion in output currents under large-deviation transients. To address this issue， this study first establishes a mathematical model of GTC under the repetitive control and designs control parameters. Subsequently， the generation mechanism of periodic current distortion during transients is analyzed. Based on this， an improved repetitive control strategy incorporating integral separation principle is proposed. This strategy dynamically determines whether to update the internal model output of the repetitive control controller based on error magnitude， thereby significantly mitigating current periodic distortion during large-deviation transients. Finally， simulations and experiments validate the effectiveness of the proposed strategy.

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