有源滤波器的模糊PI参数自整定反馈线性化滑模控制方法

摘要

本发明公开了一种有源滤波器的模糊PI参数自整定反馈线性化滑模控制方法，采用模糊PI参数自整定反馈线性化方法根据实际有源滤波器直流侧电压控制的误差，按照预先设定的模糊规则进行模糊推理，实现反馈线性化控制律参数的自适应调节，有效的提高了直流侧电压的稳定性和适应性；积分位置跟踪滑模控制器能够有效的降低补偿后电源电流的谐波含量，提高有源滤波器的谐波补偿效果；采用同步坐标变换单位正弦信号计算方法，可以在电源电压谐波较高时准确的计算出单位同步正弦信号，用于参考电源电流的计算。本发明谐波补偿效果良好，系统直流侧电压具有良好的动静态特性，当电源含有谐波电压且非线性负载发生变化时，系统仍然具有良好的性能。

主权项

1.有源滤波器的模糊PI参数自整定反馈线性化滑模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1）检测负载电流、补偿电流和并联有源滤波器接入点电压；2）采用同步直角坐标变换理论对负载电流、补偿电流和接入点电压进行Clark-Park变换，得到相应的有功分量和无功分量，即d、q分量；3）根据补偿电路的功率平衡理论，得到功率平衡公式的状态方程，为$\stackrel{·}{x}=\left[\begin{array}{c}0\\ \frac{V_{\mathrm{cond}}(x_1-I_{\mathrm{Ld}})+{\mathrm{nR}}_c({2x}_1{I}_{\mathrm{Ld}}-x_1^2-I_{\mathrm{Ld}}^2-I_{\mathrm{cq}}^2)+{\mathrm{nL}}_c(x_1-I_{\mathrm{Ld}})\frac{{\mathrm{dI}}_{\mathrm{Ld}}}{\mathrm{dt}}}{C_{\mathrm{dc}}{x}_2}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}1\\ \frac{{\mathrm{nL}}_c(I_{\mathrm{Ld}}-x_1)}{C_{\mathrm{dc}}{x}_2}\end{array}\right]u$式中，$x=\left[\begin{array}{c}{x}_1\\ x_2\end{array}\right]$为状态变量，$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=I_S\\ x_2=V_{\mathrm{dc}}\end{array}\right.,$输入输出y＝x₂，n＝3V_cond为并联有源滤波器接入点电压的d相分量，I_Ld为负载电流d相分量，R_c为补偿电路电阻，I_cq为补偿电流q相分量，L_c为补偿电路电感，C_dc为直流电容，I_S为电源电流，V_dc为直流侧电压，t为时间；4）设计反馈线性化控制律，并采用模糊PI参数自整定方法，实现反馈线性化控制律的模糊参数自整定；5）采用基于同步直角坐标变换的单位正弦信号计算方法计算参考电源电流；6）采用积分位置跟踪滑模控制方法对参考电流信号进行跟踪控制。