[發明專利]一種基于模型參考自適應模糊控制的有源電力濾波器控制方法

無效

• 申請號: 201410023631.5
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103779865A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 馬凱琪;費峻濤
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;汪慶朋

1.一種基于模型參考自適應模糊控制的有源電力濾波器控制方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：

（1）建立有源電力濾波器的動態模型；

（2）選取參考模型，參考模型的狀態空間模型如公式（14）所示，

x·m=Amxm+Bbmr---(14)]]>

其中，A_m∈R^2×2是系統矩陣，B＝[0;1]，b_m∈R^1×1是控制矩陣調整系數，x_m是參考狀態變量，r是參考控制輸入量；

（3）定義所述有源電力濾波器的廣義狀態跟蹤誤差為

e＝x_m-x?????（15）

其中，x是系統狀態變量；

（4）設計所述有源電力濾波器非線性部分的T-S模糊逼近輸出；

（5）設計由T-S模糊控制項與滑?？刂祈棙嫵傻挠性礊V波器電流自適應控制器；

（6）應用Lyapunov穩定性理論證明有源電力濾波器控制系統穩定，保證廣義狀態跟蹤誤差e收斂到零。

2.根據權利要求1所述的基于模型參考自適應模糊控制的有源電力濾波器控制方法，其特征在于，

步驟（1）中，所述有源電力濾波器的動態模型的建立包括以下步驟：

1）將所述有源電力濾波器在一個開關周期內的工作過程分解為兩個模式，設其中四個開關管VT1-VT4的開關轉換頻率為f_s，轉換周期為T_S＝1/f_S，占空比D＝T_ON/T_S，D∈[0?1]：模式一，0＜t＜DT_S時，VT2、VT3導通，VT1、VT4關斷；模式二，當DT_S＜t＜T_S時，VT2，VT3關斷，VT1、VT4導通，開關狀態與模式一相反；

2）模式一、模式二的動力方程分別為公式（1）和公式（2），

U·c(t)=-iL-i2Ci·L(t)=Us+UcL]]>當0≤t≤DT_S時????（1）

U·c(t)=iL+i2Ci·L(t)=Us-UcL]]>當DT_S≤t≤T_S時????（2）

其中，U_s是電網電壓、U_c是電容電壓、i_L是電感電流，i₂是電阻支路電流、C是電容值、L是電感值；

3）引入分別表示U_c、i_L在一個周期內的狀態變量的平均值，的計算公式如下，

U‾c=1Ts∫tt+TsUc(τ)dτi‾L=1Ts∫tt+Tsic(τ)dτ---(3)]]>

其中，τ是積分函數的自變量，且τ∈[t,t+T_s]；

4）根據公式（1）和公式（2）得逆變器的平均狀態向量方程，為方程式（4）、方程式（5）：

i‾·L(t)=DL(Us+U‾c)+1-DL(Us-U‾c)=2D-1LU‾c+UsL---(4)]]>

U‾·c(t)=DC(i‾L-i2)+1-DL(i‾L+i2)=1-2DCi‾L+UsRC---(5)]]>

5）將方程式（4）、（5）描述成如下形式方程式（6）：

x·=Fx+GxD+EUs---(6)]]>

其中，x=i‾LU‾cT.F=0-1L1C-1RC.G=02L-2C0.E=1L0T;]]>

6）令u＝D，將式（6）寫成：

i·L=-1Luc+2Lucu+1Lusu·c=1CiL1RCuc-2CiLu---(7)]]>

7）將式（7）的第二個方程拉普拉斯變換可以得到：

uc(s)=RiL(s)-2RiL(s)u(s)RCs+1---(8)]]>

將（8）帶入（7）式的第一個方程得：

iL(s)s=2u(s)-1LRIL(s)-2RiL(s)u(s)RCs+1+us(s)L---(9)]]>

所以，RCi··L+i·L=-RiLL+4RiLLu-4RiLLu2+RCu·s+usL---(10)]]>

化簡可得

i··L=-i·LRC-iLLC+4iLLCu+d(t)---(11)]]>其中，d(t)=RCu·s+usLRC4iLLCu2;]]>

8）令x₁＝i_L,

則，x·=01-1LC-1RCx+004LC0xu+d(t)---(12)]]>

9）變換（12）式的形式可得

x·=Ax+B[f(x,f)+g(x,t)u+η]---(13)]]>

其中，A=0100,B=01,d(t)=B*η,f(x,t)=[-1LC,-1RC]x,g(x,t)=[4LC,0]x.]]>