由于重复控制是基于基波周期的误差校正，因此其稳态性能优越，但其暂态特性往往不能满足要求。为了解决这个问题，可采用PI控制与重复控制相结售合的复合控制。利用PI控制对瞬时扰动的抑制作用加快暂态响应时间。重复控制与PI控制的复合控制有两种结构：串联结构和并联结构。

串联结构的重复控制与PI控制复合控制实际上是一种多环控制结构，作为重复控制器内环的PI闭环系统实际上成为控制对象。通过对PI控制器的优化设计，可完全消除被控对象固有的谐振峰。重复控制器中补偿器的设计得到大大的简化，只需要设计低通滤波器和相位补偿器即可。然而，由于多环的动态特性主要由外环决定，对于串联结构的双闭及重复控制复合控制，其动态特性受重复控制影响很大。尤其在突加或突减负载的情况下，往往要数个基波周期才能稳定。

为了解决上述串联结构动态响应差的问题，可以采用并联结构的重复控制和PI控制的复合控制。并联结构复合控制中，PI控制器在突加或突减负载方面性能优异，采用经典控制理论设计，实现方便，并且容易稳定。而重复控制器在稳压精度和电压输出质量上较好，但是动态性能和稳定性较差。分布式光伏发电系统实际应用中，可以根据输出电压与给定参考电压的偏差量来决定主要采用重复控制器还是PI调节器控制。