[發(fā)明專利]一種基于魯棒擾動觀測的電力彈簧反饋線性化控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011383150.7
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112327637B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛花;王育飛;欽佳南;張曉雯;凌晨;張宇華;于艾清
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電力大學(xué)
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 南京禹為知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

1.一種基于魯棒擾動觀測的電力彈簧反饋線性化控制方法，其特性在于，包括：

根據(jù)dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下交流電力彈簧動態(tài)數(shù)學(xué)模型建立交流電力彈簧兩輸入/兩輸出李導(dǎo)數(shù)仿射模型；

所述交流電力彈簧兩輸入/兩輸出李導(dǎo)數(shù)仿射模型包括，

其中，

h(x)＝[h₁(x)h₂(x)]^T＝[i_d i_q]^T

其中，

A₁＝Z_C/L_G(Z_C+Z_NC)

A₂＝(R_GZ_C+Z_CZ_NC+R_GZ_NC)/L_G(Z_C+Z_NC)

A₃＝1/L_G

其中，h(x)表示模型輸出函數(shù)，f(x)表示耦合函數(shù)，g表示仿射函數(shù)，i_d、i_q分別表示交流電力彈簧的輸出變量，v_G,d、v_G,q分別表示交流微電網(wǎng)電源電壓v_G的d、q分量，ω表示系統(tǒng)角頻率，Z_C表示關(guān)鍵負(fù)載阻抗，Z_NC表示非關(guān)鍵負(fù)載阻抗，R_G表示線路等效電阻，L_G表示線路等效電感，A₁、A₂、A₃表示系數(shù)矩陣；

基于所述李導(dǎo)數(shù)仿射模型構(gòu)建解耦矩陣和狀態(tài)變換矩陣，分別結(jié)合耦合模型及非線性模型進行觀測，得到完全解耦和完全線性化轉(zhuǎn)換的交流電力彈簧；

基于解耦及線性化轉(zhuǎn)換后的交流電力彈簧構(gòu)建功率環(huán)PI控制器得到所述交流電力彈簧的輸出變量i_d和i_q的參考值，所述參考值進入電力彈簧精確反饋線性化控制律，形成閉環(huán)；

建立魯棒擾動觀測器，通過前饋補償?shù)刃顟B(tài)量誤差至所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換矩陣中的狀態(tài)量，抵消不確定性擾動對所述閉環(huán)控制系統(tǒng)的影響。

2.如權(quán)利要求1所述的基于魯棒擾動觀測的電力彈簧反饋線性化控制方法，其特征在于：所述解耦矩陣E包括，

定義h_i(x)關(guān)于所述f(x)的一階李導(dǎo)數(shù)L_fh_i(x)為：

定義所述L_fh_i(x)關(guān)于所述g的一階李導(dǎo)數(shù)L_gL_fh_i(x)為：

構(gòu)建所述解耦矩陣E：

其中，γ₁、γ₂分別表示所述h₁(x)、h₂(x)的相對階，表示L_fh₁(x)關(guān)于g₁的(γ₁-1)階李導(dǎo)數(shù)，表示所述L_fh₁(x)關(guān)于g₂的(γ₁-1)階李導(dǎo)數(shù)，表示L_fh₂(x)關(guān)于g₁的(γ₂-1)階李導(dǎo)數(shù)，表示所述L_fh₂(x)關(guān)于g₂的(γ₂-1)階李導(dǎo)數(shù)。

3.如權(quán)利要求1或2所述的基于魯棒擾動觀測的電力彈簧反饋線性化控制方法，其特征在于：所述狀態(tài)變換矩陣T(x)包括，

其中，表示所述h₁(x)關(guān)于所述f(x)的γ₁階李導(dǎo)數(shù)，表示所述h₁(x)關(guān)于所述f(x)的γ₂階李導(dǎo)數(shù)。