1. 电网谐波问题与重复控制的必要性
现代电力系统中，非线性负载（如整流器、变频器等）的广泛应用导致电网谐波污染日益严重。以典型的6脉波整流系统为例，其产生的5次、7次、11次、13次等特征谐波，不仅会造成变压器过热、电容器损坏，还会引发电网电压畸变。实测数据显示，工业区配电系统的总谐波畸变率（THD）常常超过IEEE 519-2014标准规定的8%限值。
重复控制（Repetitive Control）作为一种针对周期性信号的特有控制策略，其核心思想来源于内模原理。通过在控制器中植入周期性信号的内模，系统可以对特定次数的谐波实现零稳态误差跟踪与抑制。与传统PI控制相比，重复控制器在基波频率50Hz场景下，对6k±1次（k=1,2,3...）谐波的抑制效果提升可达20dB以上。
2. Simulink仿真环境搭建要点
2.1 系统拓扑结构建模
在Simulink中构建三相电压型PWM整流器模型时，需要特别注意以下几个关键模块的搭建：
- 电网侧模型：使用Three-Phase Programmable Voltage Source模块时，需设置电压基值（通常380V线电压）和频率（50Hz），并勾选"Add harmonics"选项来模拟实际电网谐波。典型配置可添加5次（幅值8%）、7次（5%）谐波分量。
- 整流桥部分：建议采用Universal Bridge模块，器件类型选择IGBT/Diodes。关键参数包括：
matlab复制Ron = 1e-3; % 导通电阻(Ω) Lon = 1e-6; % 导通电感(H) Vf = 0.8; % 正向压降(V) - 直流母线：电容值计算需满足ΔV/Vdc < 5%的要求，可按公式C = (3√2*Iload)/(2ωΔV)选取，其中ω=314rad/s。
2.2 重复控制器实现细节
在Simulink中实现数字重复控制器时，需要特别注意以下实现细节：
- 延迟环节z^(-N)：N=Ts/Tp（采样周期/信号周期），对于50Hz基波和10kHz采样率，N=200。实际建模时应使用Transport Delay模块而非纯离散延迟，以避免数值不稳定。
- 补偿器Q(z)：通常取0.95<Q<