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由于重復控制是基于基波周期的誤差校正，因此其穩態性能優越，但其暫態特性往往不能滿足要求。為了解決這個問題，可采用PI控制與重復控制相結售合的復合控制。利用PI控制對瞬時擾動的抑制作用加快暫態響應時間。重復控制與PI控制的復合控制有兩種結構：串聯結構和并聯結構。

串聯結構的重復控制與PI控制復合控制實際上是一種多環控制結構，作為重復控制器內環的PI閉環系統實際上成為控制對象。通過對PI控制器的優化設計，可完全消除被控對象固有的諧振峰。重復控制器中補償器的設計得到大大的簡化，只需要設計低通濾波器和相位補償器即可。然而，由于多環的動態特性主要由外環決定，對于串聯結構的雙閉及重復控制復合控制，其動態特性受重復控制影響很大。尤其在突加或突減負載的情況下，往往要數個基波周期才能穩定。

為了解決上述串聯結構動態響應差的問題，可以采用并聯結構的重復控制和PI控制的復合控制。并聯結構復合控制中，PI控制器在突加或突減負載方面性能優異，采用經典控制理論設計，實現方便，并且容易穩定。而重復控制器在穩壓精度和電壓輸出質量上較好，但是動態性能和穩定性較差。分布式光伏發電系統實際應用中，可以根據輸出電壓與給定參考電壓的偏差量來決定主要采用重復控制器還是PI調節器控制。