[發明專利]基于干擾觀測器的靜止無功補償器的有限時間量化控制方法

在審

• 申請號: 202111203711.5
• 申請日: 2021-10-15
• 公開（公告）號: CN113791543A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 劉文慧;盧園;趙桂書;劉國寶;劉曉峰
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 張天哲

1.基于干擾觀測器的靜止無功補償器的有限時間量化控制方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟1，建立含SVC的單機無窮大系統的數學模型；

步驟2，建立一種具有未知參數和外部干擾的非線性輸入量化系統；

步驟3，針對未知的外部干擾，設計一個干擾觀測器；

步驟4，自適應量化控制器的設計與穩定性分析；

步驟5，對含SVC的單機無窮大系統進行仿真研究，驗證本控制方法的有效性。

2.如權利要求書1所述的基于干擾觀測器的靜止無功補償器的有限時間量化控制方法，其特征在于：所述步驟1中，假設機械功率P_m和發電機的暫態電勢E′_q均為恒定值；考慮到外部干擾的影響；則含有SVC的單機無窮大系統的數學模型為：

其中，δ為發電機轉子運行角，δ₀為發電機轉子穩態運行角，ω為發電機轉子角速度，ω_o為發電機轉子穩態角速度，y_svc為整個系統的導納，y_svc0為整個系統的穩態導納，D為發電機阻尼系數，V_s為無窮大總線電壓，H為發電機轉子的轉動慣量，T_svc為SVC的慣性時間常數，P_m為原動機輸出的機械功率，u為SVC的等效控制量，E′_q為發電機q軸暫態電勢，d_i為系統外部干擾；

定義系統的狀態變量為x₁＝δ-δ₀，x₂＝ω-ω₀，x₃＝y_svc-y_svc0，則系統可以被重新描述為：

其中，為未知常數。

3.如權利要求書1所述的基于干擾觀測器的靜止無功補償器的有限時間量化控制方法，其特征在于：所述步驟2中，建立了如下具有未知參數和外部干擾的非線性系統的數學模型：

其中，為系統的狀態，g_i(·)、f_i(·)和φ_i(·)均是已知連續函數，且φ_i(·)≤γ_i，其中γ_i為正常數，θ_i為未知參數向量，q(u)是u經過遲滯量化器來減少抖動的量化輸入；

控制輸入經過遲滯量化器進行量化，其中，遲滯量化器模型為：

其中，u_i＝ρ^1-iu_min(i＝1，2，…)，參數u_min＞0以及0＜ρ＜1；q(u)∈U＝0，±u_i，±u_i(1+δ)，u_min＞0決定q(u)的死區范圍；

將上述遲滯量化器表述為：

q(u)＝u+h

并且，量化器誤差h滿足：

4.如權力要求書1所述的基于干擾觀測器的靜止無功補償器的有限時間量化控制方法，其特征在于：所述步驟3中設計了干擾觀測器

其中，

5.根據權利要求書1所述的基于干擾觀測器的靜止無功補償器的有限時間量化控制方法，其特征在于：所述步驟4中，設計的自適應量化控制器為：

以及參數θ_i的自適應率為：

其中

r為帶設計參數。