工业中电力电子控制常用的方法都是经典的控制理论，也就是PI调节器。
什么是经典控制理论？百度百科中这样解释：
经典控制理论的特点是以输入输出特性（主要是传递函数）为系统数学模型，采用频率响应法和根轨迹法这些图解分析方法，分析系统性能和设计控制装置。
在实际操作中，确定控制参数也就是两个步骤，一是确定系统的开环传递函数，二是整定传递函数，得到控制参数。
这里分三篇展开来讲，尽量用通俗的，不讲公式。
第一篇讲讲怎么确定系统的传递函数。
1、背景
传递函数是在频域里面研究系统特性。频域的对立面就是时域。那为什么非要在频域里面研究，不在时域里面研究呢？因为对于一个信号在时域中，它的信息随着时间的无穷延伸，数据量太大，不好分析。而在频域里面，只需要三个信息就能表征一个信号，幅值、频率和相位，这三个信息能完全确定一个正弦信号。
对于一个特定频率的正弦信号输入到一个系统中，其幅值和相位均会发生变化。
一个系统，对于不同频率的信号，幅值变化不一样，相位变化也不一样。用横坐标表示频率，纵坐标表示幅值和相位变化，就得到了幅频特性曲线和相频特性曲线。
根据傅里叶分解，一个系统的任何输入信号都可以表示为一组正弦信号的集合。所以我们研究系统的幅频特性，就能知道系统对不同输入信号的响应情况。
如下图所示，一个方波信号，可以表示为一组正弦信号的和，正弦信号越多，就越逼近原来的方波信号。
也就是说，方波信号可以分解为一组频率特定的信号集合，方波信号的频谱就如下图所示。
2、控制环
电力电子应用中，控制多为2~3个控制环。其中内环多为电流环，外环则根据应用场合不同而变化。比如对于电机控制来说，外环通常为转速环。对于整流控制来说，外环为电压环或功率环。
不同控制环的研究方法基本都是一致的，这里主要以电流环为讨论对象。
3、电流环
电流环采集逆变器输出负载上的电流信号，与电流给定值进行比较，通过计算（PI调节器）得到输出电压。输出电压经过PWM模块的调制，输出PWM信号作用到逆变器上。逆变器响应PWM信号，输出电压作用到负载上。
在上面的传递函数框图中，PI调节器和负载的传递函数均很好理解，但绿色虚框中的是什么呢？一般教科书是不削于讲这两个式子的，造成了很多人的疑惑。我们以实际的计算流程来分析一下。
在上图中，CPU在红色点处进入中断，读取了电流反馈值，然后进行PI调节器的计算，得到输出电压（或者三角波比较值）。但是输出电压不是立即作用出去的，通常会等到三角波回到0计数点，才会将比较值输出出去。这样就造成了采样和计算的延时，也就是第一个绿色虚框中的一阶延时Ts。输出的电压是立刻作用到了负载上面吗？还不是的。输出的比较值和三角波进行比较，产生PWM信号，上图中的橘黄色线。对于这种7段式SVPWM来说，调制特点决定了还有0.5Ts的延时，也就是第二个绿色虚框中的分母部分。
剩下就只有Kpwm这个系数应该怎么确定了。Kpwm系数和很多因素有关，比如park变换矩阵、调制方式、系统标幺值选取等等。看似复杂，其实我们只需要知道PI调节器输出变量的物理意义是什么就可以了，也就是逆变器输出的电压（单位V）和PI调节器输出的变量之间的比例关系。这个值没有一个确定的数值，每个人的计算习惯不一样，该值会完全不一样。
如上我们就完全确定了电流环的传递函数。为了简化，可以将传递函数里面的小延时环节进行合并。Ts和0.5Ts的延时，合并后变为1.5Ts的延时。
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来源：知乎 www.zhihu.com
作者：陈老四
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