[发明专利]单相并联型有源滤波器自适应控制方法

权利要求书

1.一种单相并联型有源滤波器自适应控制方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1：建立参考模型；

步骤2：有源滤波器所在的电力系统中的非线性负载谐波电流i_h和有源滤波器输出电感电流i_L的跟踪误差作为参考模型的控制输入信号r；

步骤3：利用参考模型状态变量x_m和有源滤波器模型状态变量x_δ的跟踪误差e作为自适应控制器的控制对象；

步骤4：建立系统的自适应控制器模型，根据自适应控制算法得出自适应控制器模型中的反馈增益和前馈增益。

2.根据权利要求1所述的单相并联型有源滤波器自适应控制方法，其特征是，自适应控制器输出控制信号对单相并联型有源滤波器的四个开关管进行通/断控制，实现电流的补偿。

3.根据权利要求1所述的单相并联型有源滤波器自适应控制方法，其特征是，

对单相并联型有源滤波器的近似线性动态模型

x·δ=Apxδ+Bpuδ---(1)]]>

式中，x_δ为状态向量，是由有源滤波器电感电流i_L和电容直流电压u_C经过修正后组成的2×1矩阵；A_P为近似的有源滤波器2×2系统矩阵；B_P为近似的有源滤波器2×1控制矩阵；u_δ为待求自适应控制器输出的控制信号；

定义一个线性时不变系统

x·m=Amxm+Bmr---(2)]]>

其中，r∈R¹为参考输入，x_m∈R^2×1为参考模型的状态变量，A_m∈R^2×2、B_m∈R^2×1为参考模型的系统矩阵；

定义跟踪误差

e=x_δ-x_m                                                    （3）

定义自适应控制器输出为

u_δ=K^T·x_δ+θ^T·r                                          （4）

其中，K(t)=K1(t)K2(t)]]>和θ(t)分别为闭环系统的反馈和前馈增益；将式（4）代入单相并联型有源滤波器动态模型式（1），得

x·δ=(Ap+BpKT)xδ+(BpθT)r---(5)]]>

如果反馈增益K(t)和前馈增益θ(t)收敛，最优参数K^*和θ^*将由自适应控制器调整以便被控模型与参考模型相匹配，满足

Ap+BpK*T=AmBpθ*T=Bm---(6)]]>

对跟踪误差求导，并将式（2）、（5）、（6）代入，得

e·=Ame+(BpKT-BpK*T)xδ+(BpθT-Bpθ*T)r]]>

=Ame+Bp(K-K*)Txδ+Bp(θ-θ*)Tr---(7)]]>

=Ame+BpK~(t)Txδ+Bpθ~(t)Tr]]>

其中为参数误差；                            （8）

则参数自适应率为

K(t)·T=-MBpTPexδTθ(t)·T=-NBpTPerT---(16)]]>

其中P、M、N分别为2×2、1×1、1×1的对称正定矩阵；

因此，可得自适应控制输出为

u_δ(t)=K^T(t)x_δ(t)+θ^T(t)r(t)。