[發明專利]三相并聯型有源濾波器的自適應神經反演控制方法

有效

• 申請號: 201410232863.1
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN104037766B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 王哲;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

1.一種三相并聯型有源電力濾波器的自適應神經反演控制方法，其特征在于：?

(1)、建立被控對象三相并聯型有源電力濾波器的數學模型；?

(2)、設計反演控制器；?

(3)、設計自適應神經反演控制器；?

(4)、建立仿真，對結果進行分析得出結論。?

2.根據權利要求1所述的一種三相并聯型有源電力濾波器的自適應神經反演控制方法，其特征在于：所述步驟(1)中被控對象三相并聯型有源電力濾波器的數學模型的建立包括以下步驟：?

根據電路理論和基爾霍夫定理可得到如下公式：?

其中，i_ca，i_cb，i_cc為補償電流i_c的分量電流，v_sa，v_sb，v_sc為三相電網電壓v_s的分量電壓，v_dc為直流側電容電壓，r為電源到三相并聯型有源電力濾波器交流側電感之間的等效電阻，L為三相并聯型有源電力濾波器的交流側電感，s為開關函數定義為：Q_N指示絕緣柵雙極型晶體管IGBT的工作狀態，導通為1，關斷為0；?

將(1)(2)(3)式的三個方程寫成如下形式：?

令：?

對x₁，x₂求導，得：?

令時變函數常數項對象控制輸入u＝s為開關函數，?

三相并聯型有源電力濾波器的模型可以寫成如下形式：?

以上就是三相并聯型有源電力濾波器的數學模型；其中，x₁＝i_c為補償電流，為時變函數，為常數項，其中，u＝s為開關函數，t為時間，r為電源到三相并聯型有源電力濾波器交流側電感之間的等效電阻，L為三相并聯型有源電力濾波器的交流側電感，V_dc為直流側電容電壓，V_s為三相電網電壓。?

3.根據權利要求1所述的一種三相并聯型有源電力濾波器的自適應神經反演控制方法，其特征在于：所述步驟(2)中反演控制器的設計包括如下步驟，?

(3-1)、指令電流信號為y_d，令跟蹤偏差為e₁＝x₁-y_d，則選擇虛擬控制量其中，c₁是一個非零正實數；定義e₂＝x₂-α₁定義Lyapunov函數?

那么V₁的導數為?

如果e₂＝0，那么為此需要進行下一步設計；?

(3-2)、定義Lyapunov函數

由于

那么

為使設計控制器為

其中，c₂為大于零的正常數，那么

通過控制律的設計，使得系統滿足了李雅普諾夫穩定性理論條件，e₁和e₂以指數形式漸進穩定，從而保證系統具有全局意義下指數的漸進穩定性。?

4.根據權利要求1所述的一種三相并聯型有源電力濾波器的自適應神經反演控制方法，其特征在于：所述步驟(3)自適應神經反演控制器的設計包括如下步驟，?

在反演控制器設計中，f(x)未知時，控制器不適用，可采用神經網絡逼近f(x)，同時為了確保全局穩定性，在控制律中增加一個監督項u_s；?

控制率設計為：?

其中，為RBF神經網絡輸出，x(x)為徑向基函數，θ_f^T根據自適應律而變化；?

設計自適應律為

對設計的自適應律進行證明：?

定義最優參數為?

其中，定義W_f為θ_f的集合，Rⁿ為全體實數集合；?

定義最小逼近誤差為?

w表示最小逼近誤差，即RBF神經網絡最優輸出與被逼進對象f(x)的逼近誤差；?

定義李雅普諾夫函數

其中，

那么?

其中，

將自適應律帶入上式得到?

取u_s≥sup_t≥0|ω|，則

通過控制律的設計，使得系統滿足了李雅普諾夫穩定性理論條件。?