【技术实现步骤摘要】
一种Vienna整流器的模型预测电流控制方法
[0001]本专利技术属于电力电子变流控制
,涉及一种Vienna整流器的模型预测电流控制方法,尤其是基于超螺旋滑模控制器和龙伯格观测器的Vienna整流器的模型预测电流控制方法。
技术介绍
[0002]目前,滑模变结构控制方法与模型预测控制方法在电力电子领域得到了广泛的关注和研究。滑模控制有着结构简单,鲁棒性强,收敛速度快等优点被广泛应用,将其用在Vienna整流器的电压环可以保证整流电压的稳定;模型预测控制因其原理简单,响应快速,易于实现多目标优化等优点受到学界广泛关注,用在Vienna整流器的电流环可以很快地跟踪上电压环输出的给定电流。现有方案中常用到滑模控制与模型预测控制这两种控制方案,但都只采用其中一种作为控制手段。传统滑模控制存在滑模面设计和趋近律构造复杂、抖振等问题,模型预测控制也存在着Vienna整流器工作在风力、光伏发电等复杂工况下带来的鲁棒性问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种Vienna整流器的模型预测电流控制方法,在外环基于超螺旋滑模电压控制与内环基于龙伯格观测器的预测电流控制级联结构中,融合预测模型控制与高阶滑模控制二者的优点,从而实现系统响应的鲁棒性与快速性。
[0004]本专利技术一种Vienna整流器的模型预测电流控制方法,设计外环基于超螺旋滑模电压控制器,内环基于龙伯格扰动观测器的模型预测电流控制器的级联控制结构,包括如下步骤:
[0005]步骤1、根据Vienna整流器电压 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种Vienna整流器的模型预测电流控制方法,其特征在于:设计外环基于超螺旋滑模电压控制器,内环基于龙伯格扰动观测器的模型预测电流控制器的级联控制结构,包括如下步骤:步骤1、根据Vienna整流器电压环模型设计超螺旋滑模控制器进行Vienna整流器的电压环控制,将参考母线电压平方项与实际母线电压平方项的误差信号送入超螺旋控制器中,获得有功功率参考值,无功功率参考值在超螺旋滑模电压控制器中进行给定;步骤2、在d
‑
q电流坐标系下,建立龙伯格观测器,将龙伯格观测器在线估计的扰动值补偿到模型预测电流控制器中,遍历寻优后得到最优电压矢量。2.根据权利要求1所述的一种Vienna整流器的模型预测电流控制方法,其特征在于:该超螺旋滑模电压控制器由如下步骤设计得到:(1)建立Vienna整流器电压环模型:其中,V
dc
为直流侧电压,i
d
和i
q
为网侧电流在d
‑
q轴上的分量,i
dc
为负载电流、S
d
和S
q
为控制信号;(2)将电压环模型改写为:其中,p=e
d
i
d
+e
q
i
q
、e
d
和e
q
分别为网侧电压在d
‑
q轴上的分量,d=2V
dc
i
dc
;(3)选择电压的偏差信号作为滑模面,从而将参考母线电压平方项与实际母线电压平方项的误差信号送入超螺旋滑模控制器中:s0=z
*
‑
z
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)其中,V
dc*
为参考电压,(4)确定滑模面与电压环模型的相对阶:根据相对阶的定义,此时滑模面与电压环模型的相对阶为1;(5)根据超螺旋滑模的特性,当滑模面与电压环模型的相对阶为1时,直接得出超螺旋滑模电压控制器输出有功功率参考值p
*
的表达式为:p
*
=
‑
λ0|s0|
0.5
sign(s0)
‑
∫W0sign(s0)dt
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)其中,λ0、W0分别为超螺旋滑模电压控制器中的可调参数。3.根据权利要求1所述的一种Vienna整流器的...
【专利技术属性】
技术研发人员:于新红,陈军希,汪凤翔,杨奥,黄东晓,柯栋梁,
申请(专利权)人:泉州装备制造研究所,
类型:发明
国别省市:
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