内模控制在双馈风力发电系统转子电流环的控制框图如图4-3所示。
图4-3 内模控制原理图
其中，CIMC（s）为内模控制器，G（s）为被控对象，iref为控制系统输入，i为控制系统输出，
为被控对象的内模，F（s）为虚线框内的等效传递函数。内模控制的基本原理是在控制系统中引入内部模型，将反馈量变为扰动估计量的反馈，使控制器设计变得简单，当模型不能准确描述对象时，反馈量还将包含模型失配信息，有助于提高系统鲁棒性，该控制器的设计主要是选取适当的传递函数CIMC（s）。
普遍的工程设计方法就是令
选择适当的n可使传递函数中分母的最高阶数大于分子的最高阶数。α为带宽，是IMC的主要设计参数，其值为
，trise为系统上升时间。该闭环系统的传递函数为
当
时，上式简化为
同理，可求得
但是据此设计的IMC存在闭环动态响应慢、对干扰不能有效抑制的缺点，为了解决这一问题，可在该系统中附加一前馈环节，提高系统抗扰性能，改进的内模控制框图如图4-4所示。此时干扰传递函数为
对于一阶系统，只要选取适当的R，本文取R=αLr-Rr，上面的干扰传递函数就可以变为
从而对扰动实现削弱作用。应用双馈发电机理论可知，增加前馈环节后转子电流环节传递函数
为一阶系统，n设置为1就可以实现系统预期控制目标。从而内模控制器就变为常规PI控制器，且
当取R=αLr-Rr时，即有kP=αLr，kI=α2Lr=αkP。
图4-4 改进的内模控制框图
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