【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及整流器控制，特别涉及抗脉冲负载扰动的虚拟电感自适应选取方法。
技术介绍
1、随着储能和电力电子变换技术的发展，雷达、电磁弹射、电磁炮等高功率脉冲武器系统在国防军事中的广泛应用。这类负载动态变化强烈，而其载端还要求较高质量的直流供电，比如目前大多新型雷达设备要求，整流器直流侧输出电压最大波动率δmax≤5％，因而带脉冲负载整流器需要具备较强的鲁棒性和抗负载扰动的能力。
2、解决的手段之一是通过构造虚拟储能矩阵，来提高带脉冲负载系统在不同稳态间切换的收敛速度，从而进一步减小脉冲负载对直流电压波动率的影响。构造的虚拟储能矩阵中，增大虚拟电感ln，可进一步提高系统能量函数收敛的快速性，选取合适的ln可减小直流母线udc的波动幅度。然而在现实使用中发现，ln的简单选取较大固定值的方式，仅适用于脉冲负载的低频工况；当负载脉冲频率较高时，较大的ln值会影响控制算法响应的快速性，还会为系统电气参数引入毛刺，此时应当调低ln值；因此抗脉冲负载中虚拟电感ln如何自适应选取是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决以上问题，本专利技术提供了抗脉冲负载扰动的虚拟电感自适应选取方法。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、抗脉冲负载扰动的虚拟电感自适应选取方法，包括如下步骤：
4、建立三相三线电压型整流器带脉冲负载主电路拓扑结构；
5、根据获得的主电路拓扑结构获得到abc坐标系下的数学模型，再经由等量变换，
6、根据获得的数学模型转换成欧拉-拉格朗日模型；
7、构造虚拟储能矩阵注入欧拉-拉格朗日模型，以提高能量函数收敛速度，设计控制律；
8、将虚拟电感值ln的选取与负载脉冲频率fpl相关联，以使ln自适应选取函数f(fpl)。
9、进一步的：所述建立三相三线电压型整流器带脉冲负载主电路拓扑结构包括：
10、三相电网电压ea、eb、ec，整流器交流侧电流ia、ib、ic，l为整流器的输入滤波电感，等效输入电阻为rs；整流器直流侧电容c，电容电压udc为整流器直流输出电压；负载包括常规负载rc和脉冲负载rpl以及脉冲开关spl，其中脉冲开关spl通过开合产生不同频率fpl和不同占空比dpl的周期脉冲功率。
11、进一步的：所述根据获得的主电路拓扑结构获得到abc坐标系下的数学模型，再经由等量变换，得到d-q坐标系下的数学模型为：
12、
13、式中，sdq为开关函数sabc在dq轴上的分量。
14、进一步的：所述根据获得的数学模型转换成欧拉-拉格朗日模型包括：
15、
16、式中：
17、
18、其中，mt为正定对角矩阵；jt为反对称矩阵；rt为对称正定矩阵；u表示系统与外部能量交换；
19、令xe＝x-x*，其中，x*为各状态变量的给定指令，取误差能量函数he(x)＝xetmtxe/2(正定)，设计控制律u，使
20、
21、进一步的：所述构造虚拟储能矩阵注入欧拉-拉格朗日模型，以提高能量函数收敛速度，设计控制律包括：
22、构造虚拟储能矩阵，如下：
23、
24、可见mn正定，在传统互联和阻尼分配无源控制(ida-pbc)设计方法的基础上，将mn注入控制律，令
25、
26、代入式(3)得
27、
28、已知xe＝x-x*，x*是x的指令，代表x的变化率：当x-x*>0，x*将产生引导x变小；反之，x-x*<0，则x*产生引导x变大；故由此证得：
29、(负定)
30、将式(2)代入式(6)，得到控制律：
31、
32、上式展开可得注入虚拟储能的无源控制律：
33、
34、进一步的：所述将虚拟储能中的虚拟电感值ln的选取与负载脉冲频率fpl相关联，构造虚拟电感值ln自适应选取函数f(fpl)包括：
35、抽样取值fpl＝[0.5,1,2,5,8,10,20,30,40,50]和ln＝[1:1:10]，拟合自适应经验函数ln＝f(fpl)：
36、
37、其中，fpl0为最小脉冲频率，ln0为fpl0对应的先验值，a为拟合系数。
38、本专利技术与现有技术相比，所取得的技术进步在于：
39、本专利技术将ln的选取与负载脉冲频率fpl相关联，构造了ln自适应选取函数f(fpl)，使ln值可自适应脉冲负载不同脉冲频率的工况，即，在低频工况下，自适应函数f(fpl)使ln选取较大值，对低频工况下直流母线电压的大扰动产生刚性抑制，保证系统有充足的稳定裕度；在高频工况下，f(fpl)自适应调低ln值，既能提高直流母线电压响应高频扰动的快速性，减小毛刺引入，还能抑制直流母线电压小幅度高频扰动。ln自适应选取函数f(fpl)的引入，提高了虚拟储能的无源控制技术的柔性，其取整算法也简化了实际应用中的复杂度。
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1.抗脉冲负载扰动的虚拟电感自适应选取方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的抗脉冲负载扰动的虚拟电感自适应选取方法，其特征在于，所述建立三相三线电压型整流器带脉冲负载主电路拓扑结构包括：
3.根据权利要求2所述的抗脉冲负载扰动的虚拟电感自适应选取方法，其特征在于，所述根据获得的主电路拓扑结构获得到abc坐标系下的数学模型，再经由等量变换，得到d-q坐标系下的数学模型为：
4.根据权利要求3所述的抗脉冲负载扰动的虚拟电感自适应选取方法，其特征在于，所述根据获得的数学模型转换成欧拉-拉格朗日模型包括：
5.根据权利要求4所述的抗脉冲负载扰动的虚拟电感自适应选取方法，其特征在于，所述构造虚拟储能矩阵注入欧拉-拉格朗日模型，以提高能量函数收敛速度，设计控制律包括：
6.根据权利要求5所述的抗脉冲负载扰动的虚拟电感自适应选取方法，其特征在于，所述将虚拟储能中的虚拟电感值Ln的选取与负载脉冲频率fPL相关联，构造虚拟电感值Ln自适应选取函数f(fPL)包括：
【技术特征摘要】
1.抗脉冲负载扰动的虚拟电感自适应选取方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的抗脉冲负载扰动的虚拟电感自适应选取方法，其特征在于，所述建立三相三线电压型整流器带脉冲负载主电路拓扑结构包括：
3.根据权利要求2所述的抗脉冲负载扰动的虚拟电感自适应选取方法，其特征在于，所述根据获得的主电路拓扑结构获得到abc坐标系下的数学模型，再经由等量变换，得到d-q坐标系下的数学模型为：
4.根据权利要求3所述的抗脉冲负载扰动的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，刘金宁，尹志勇，曹曼，王文婷，郭鑫，任晓琨，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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