[發(fā)明專利]雙向充電機(jī)前端整流器的有限時(shí)間反步控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010557944.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN111679582B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張承慧;付程;張關(guān)關(guān);丁文龍;宋金秋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04;G05F1/46;G05F1/66;H02M7/42
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.雙向充電機(jī)前端整流器的有限時(shí)間反步控制系統(tǒng)，其特征是，包括：

電壓環(huán)及功率環(huán)；

所述電壓環(huán)包括第一控制器，所述第一控制器被配置為：根據(jù)整流器直流電壓測(cè)量值及給定值，結(jié)合參數(shù)自適應(yīng)律進(jìn)行整流器有限時(shí)間反步控制，輸出值作為有功功率的給定值；

所述功率環(huán)包括第二控制器，所述第二控制器被配置為：根據(jù)整流器的有功功率及無功功率的計(jì)算值及給定值進(jìn)行整流器有限時(shí)間反步控制，獲得整流器調(diào)制電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)三相橋式整流器的控制；

根據(jù)Clark坐標(biāo)變換得到兩相靜止坐標(biāo)系下的電網(wǎng)電流i_α,i_β和電網(wǎng)電壓u_α,u_β；

參數(shù)自適應(yīng)律和第一控制器的獲取過程為：

在兩相靜止坐標(biāo)系下，建立整流器的動(dòng)態(tài)模型；

基于動(dòng)態(tài)模型及有限時(shí)間穩(wěn)定性，獲得參數(shù)自適應(yīng)律及電壓環(huán)有限時(shí)間反步控制器；

結(jié)合有限時(shí)間Lyapunov穩(wěn)定性原理，根據(jù)反步控制理論設(shè)計(jì)了電壓環(huán)有限時(shí)間反步控制器和功率環(huán)有限時(shí)間控制器。

2.雙向充電機(jī)前端整流器的有限時(shí)間反步控制方法，其特征是，包括：

根據(jù)整流器直流電壓測(cè)量值及給定值，結(jié)合參數(shù)自適應(yīng)律進(jìn)行整流器有限時(shí)間反步控制，輸出值作為有功功率的給定值；

根據(jù)整流器的有功功率及無功功率的計(jì)算值及給定值進(jìn)行整流器有限時(shí)間反步控制，獲得整流器調(diào)制電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)三相橋式整流器的控制；

根據(jù)Clark坐標(biāo)變換得到兩相靜止坐標(biāo)系下的電網(wǎng)電流i_α,i_β和電網(wǎng)電壓u_α,u_β；

在兩相靜止坐標(biāo)系下，建立整流器的動(dòng)態(tài)模型；

基于動(dòng)態(tài)模型及有限時(shí)間穩(wěn)定性，獲得參數(shù)自適應(yīng)律及電壓環(huán)有限時(shí)間反步控制器；

結(jié)合有限時(shí)間Lyapunov穩(wěn)定性原理，根據(jù)反步控制理論設(shè)計(jì)了電壓環(huán)有限時(shí)間反步控制器和功率環(huán)有限時(shí)間控制器。

3.如權(quán)利要求2所述的雙向充電機(jī)前端整流器的有限時(shí)間反步控制方法，其特征是，整流器的有功功率及無功功率的計(jì)算值獲取方式為：

測(cè)量整流器的三相電網(wǎng)電流、三相電網(wǎng)電壓和直流電壓；

將測(cè)量值進(jìn)行坐標(biāo)變換得到兩相靜止坐標(biāo)系下的電網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓；

基于變換后的電壓及電流計(jì)算其有功功率和無功功率。

4.如權(quán)利要求2所述的雙向充電機(jī)前端整流器的有限時(shí)間反步控制方法，其特征是，所獲得的整流器調(diào)制電壓以使整流器開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷。

5.如權(quán)利要求2所述的雙向充電機(jī)前端整流器的有限時(shí)間反步控制方法，其特征是，基于參數(shù)自適應(yīng)律和第一控制器對(duì)整流器進(jìn)行有限時(shí)間反步控制。

6.如權(quán)利要求2所述的雙向充電機(jī)前端整流器的有限時(shí)間反步控制方法，其特征是，建立整流器的動(dòng)態(tài)模型之后，定義未知參數(shù)即參數(shù)自適應(yīng)律的估計(jì)誤差，選取Lyapunov函數(shù)并對(duì)其求導(dǎo)，獲得參數(shù)自適應(yīng)律及第一控制器。

7.如權(quán)利要求2所述的雙向充電機(jī)前端整流器的有限時(shí)間反步控制方法，其特征是，基于第二控制器對(duì)整流器進(jìn)行有限時(shí)間反步控制，獲得整流器調(diào)制電壓。

8.如權(quán)利要求7所述的雙向充電機(jī)前端整流器的有限時(shí)間反步控制方法，其特征是，第二控制器獲取過程為：

在兩相靜止坐標(biāo)系下，建立整流器的動(dòng)態(tài)模型；

選取整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的Lyapunov函數(shù)，并對(duì)其求導(dǎo)，進(jìn)而根據(jù)有限時(shí)間穩(wěn)定性，獲得第二控制器。

9.一種雙向充電機(jī)前端整流器，其特征是，所述整流器為三相橋式整流器，整流器被配置為執(zhí)行權(quán)利要求2-8任一所述的有限時(shí)間反步控制方法。