一种基于全局滑模的自适应容错控制器设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于全局滑模的自适应容错控制器设计方法，属于控制技术领域。本发明专利技术考虑了发电机侧遭受扰动与负荷侧控制器故障的情况，为减少系统在扰动下的最大偏差与稳态误差并补偿控制器故障导致的输出幅值损失，设计了基于全局滑模的自适应容错控制器；仿真结果表明，本发明专利技术控制器能消除系统的混沌状态，当系统分别遭受传输故障、阶跃扰动以及控制器故障时，系统在基于自适应全局滑模的容错控制器的作用下，均能有效收敛至目标轨道；系统的最大偏移及稳态误差均较小。统的最大偏移及稳态误差均较小。统的最大偏移及稳态误差均较小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于全局滑模的自适应容错控制器设计方法


[0001]本专利技术属于控制
，具体涉及一种基于全局滑模的自适应容错控制器设计方法。

技术介绍

[0002]当电力系统遭受外部扰动或参数在某一特定范围内发生变化时，系统功角可能在一定范围内出现无序振荡现象，即系统进入混沌状态。近年来，新能源发电大量接入电力系统，缓解了传统发电模式带来的能源和环境问题，相对于传统能源系统，新能源发电功率的不确定性可视为传统系统的参数变化或外部扰动，极有可能使系统进入振荡状态，在没有受到及时有效的控制下，系统可能最终进入混沌状态。
[0003]对于低阶模型，目前已有较多文献对其混沌特性分析与控制问题进行了研究，提出了多种控制策略。对于高阶模型，目前学术界普遍承认的最高阶模型为七阶系统模型，其相关研究仍然较少。对于七阶系统的控制，国内外学者将非线性理论推广至七阶系统中，从不同程度上消除了系统的混沌状态。目前相关文献中所设计的控制器虽能使被控对象收敛至目标轨道，但其控制器设计较为依赖系统的精确模型，并且大部分并未考虑系统在遭受扰动和发生故障时的情况，实用性相对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于全局滑模的自适应容错控制器设计方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：针对发电机侧扰动问题，在控制器中采用固定增益与自适应增益相结合的方式；基于全局滑模观测器的自适应容错控制的发电机侧控制器的输出表达式如公式(16)所示：式中，K
a0
与K
a1
分别为固定增益与自适应增益，并设计自适应增益表达式如公式(17)所示：式中，K
a2
与K
a3
均为常数，并且满足K
a2
＞K
a3
＞0；μ为大于0的常数；ε为正数；步骤2：为避免控制器u
f
的输出过大，应对自适应增益K
a1
进行限幅，限幅环节如公式(18)所示：K
min
＜K
a1
＜K
max
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(18)；步骤3：对负荷侧控制器的故障程度进行自适应估计，以补偿控制器故障对系统的影响；设为λ的估计值，令首先选取如下候选Lyapunov函数V2：对V2求导得其中，负荷侧控制器发生故障时，控制器故障的数学模型如下式所示式中，u
in
为系统所接收到的控制信号，u
h
为控制器的理想输出信号，λ为控制器故障导致的输出幅值损失程度，1≥λ≥0...

【专利技术属性】
技术研发人员：于永进，杨洋，陈旭，王伟琦，毕华坤，王昊，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：