【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子控制，具体涉及一种基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法。
技术介绍
1、人类能源需求的日益增加，对环境问题的日益重视以及传统发电系统的问题越来越严重，使得人们对以太阳能和风能为主的新能源越发关注，并网逆变器作为分布式能源与电网的接口是电力系统的关键部件之一。
2、lcl型滤波器相较于l型与lc型滤波器具有体积小，有高次滤波能力等优点，常被用于并网逆变器中。但由于是三阶滤波器，其固有谐振会使系统的稳定性下降。所以其控制方法成为关键问题。
3、并网逆变器通常采用pi控制、谐振控制和滞环控制等。专利cn112521778a采用pi控制，系统的稳态性能虽能满足但并网电流的谐波失真系数较大。专利cn105762801a采用pr控制虽然可以降低固定频率下的稳态误差，但控制器的谐振频率必须与电网频率始终保持相匹配。
4、现在常见的控制策略对逆变器系统的参数变化不具有鲁棒性，现在对逆变器的动态响应性能要求越来越高，传统的控制策略又难以满足现在的要求。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：针对t型三电平并网逆变器的现有的控制方法，导致系统稳定性和鲁棒较差。
2、为此，本专利技术提供一种基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法。
3、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
4、一种基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，包括以下步骤，
5、建立
6、根据逆变器数学模型设计分数阶终端滑模控制器；
7、设计模糊控制器，将模糊控制输出的作为分数阶终端滑模控制器的分数阶数，实现对分数阶终端滑模控制的实时调整。
8、通过采用上述技术方案，在滑模面中引入分数阶项以减弱系统抖振，再用模糊控制对分数阶阶次进行自适应调节，然后再由控制器输出调制信号构成整个控制过程，从而实现提高并网逆变器面对外部干扰时的稳定性的同时，提高逆变器的鲁棒性。
9、进一步地，其中分数阶终端控制器的建立包括以下步骤，
10、采集逆变器中电网电流信号、lcl滤波器电容电压信号，并将采集到的电网电流信号与参考电流比较得到并网电流误差；
11、根据电流误差输入模糊控制器得到分数阶阶数；
12、根据分数阶和电流误差建立终端滑模面；
13、根据滑模面获得分数阶终端滑模控制律。
14、进一步地，通过g-l定义将分数阶终端滑模控制律离散化。
15、进一步地，使用g-l定义来近似分数阶微分，其定义如下：式中a是微分阶数，ts是采样时间，n是计算微分的样本数，cj为关于j的分段函数
16、进一步地，近似分数微分选择状态n的数量为100。
17、进一步地，离散分数阶非奇异终端滑模控制律为，
18、
19、其中uca、ucb、ucc为电容电压，s1与s2分别为d和q相的滑模面，e为采集到的电网电流信号与参考电流之间的误差。
20、进一步地，将离散的分数阶终端控制规律与载波比较得到svpwm波，将svpwm波输入晶闸管，控制晶闸管的开通或关断。
21、进一步地，所述模糊控制器拥有两个输入端和一个输出端，所述输入端的一个输入项为电网电流跟踪误差及其导数项，另一个输出项为分数阶阶数，将其输入分数阶终端滑模控制器。
22、进一步地，对输入模糊控制其的输入项进行归一化处理。
23、进一步地，在模糊域中分别设置了5个模糊子集，其中{负大(nb)、负小(ns)、零(ze/zo)、正小(ps)、正大(pb)}是模糊控制器的输入，模糊集{极小(vs)、小(s)、中等(m)、大(b)、极大(vb)}是模糊控制器的输出。
24、本专利技术的有益效果是提高并网逆变器面对外部干扰时的稳定性与鲁棒性。本专利技术的控制器为模糊分数阶非奇异终端滑模控制器，采用非奇异终端滑模方法用以加快收敛速度；引入分数阶导数项抑制系统抖振；采用模糊控制动态调整控制器的分数阶阶数，提高系统的整体鲁棒性，实践证明，分数阶终端滑模面相较于整数阶滑模面在提高系统收敛速度方面有着较大的优势，并且由于多了个可调整的自由度，系统控制更加灵活；仿真结果展示了在本专利技术的控制下，系统输出电流的动态性能与稳态性能都有所提高。
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1.一种基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，其中分数阶终端控制器的建立包括以下步骤，
3.根据权利要求1所述的基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，通过G-L定义将分数阶终端滑模控制律离散化。
4.根据权利要求3所述的基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，使用G-L定义来近似分数阶微分，其定义如下：式中a是微分阶数，Ts是采样时间，n是计算微分的样本数，Cj为关于j的分段函数
5.根据权利要求4所述的基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，近似分数微分选择状态n的数量为100。
6.根据权利要求5所述的基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，离散分数阶非奇异终端滑模控制律为，
7.根据权利要求3所述的基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，将离散的分数阶终端
8.根据权利要求1所述的基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，所述模糊控制器拥有两个输入端和一个输出端，所述输入端的一个输入项为电网电流跟踪误差及其导数项，另一个输出项为分数阶阶数，将其输入分数阶终端滑模控制器。
9.根据权利要求8所述的基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，对输入模糊控制其的输入项进行归一化处理。
10.根据权利要求8所述的基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，在模糊域中分别设置了5个模糊子集，其中{负大(NB)、负小(NS)、零(ZE/ZO)、正小(PS)、正大(PB)}是模糊控制器的输入，模糊集{极小(VS)、小(S)、中等(M)、大(B)、极大(VB)}是模糊控制器的输出。
...【技术特征摘要】
1.一种基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，其中分数阶终端控制器的建立包括以下步骤，
3.根据权利要求1所述的基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，通过g-l定义将分数阶终端滑模控制律离散化。
4.根据权利要求3所述的基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，使用g-l定义来近似分数阶微分，其定义如下：式中a是微分阶数，ts是采样时间，n是计算微分的样本数，cj为关于j的分段函数
5.根据权利要求4所述的基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，近似分数微分选择状态n的数量为100。
6.根据权利要求5所述的基于分数阶终端滑模的三电平并网逆变器自适应控制方法，其特征在于，离散分数阶非奇异终端滑模控制律为，
7.根据权利...
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