[发明专利]基于模糊PI复合控制的有源滤波器自抗扰控制方法

权利要求书

1.一种基于模糊PI复合控制的有源滤波器自抗扰控制方法，其特征在于，包括：

建立有源电力滤波器的数学动态模型；

基于所述数学动态模型，采用模糊PI复合控制对有源电力滤波器的直流侧电容电压进行控制，输出电网注入有源电力滤波器主电路的有功电流；

根据所述有功电流采用自抗扰控制器计算得到控制律；

将所述控制律输入PWM控制器中生成控制逆变器开关的信号，对主电路中的开关管进行控制，产生交流侧补偿电流，注入电网实现电流补偿和无功消除。

2.如权利要求1所述的基于模糊PI复合控制的有源滤波器自抗扰控制方法，其特征在于，所述建立有源电力滤波器的数学动态模型，具体包括：

建立有源电力滤波器的数学动态模型为

Ldicdt=us-Ric-uc,]]>u_c＝u·u_dc

式中，L表示交流侧电感，i_c表示交流侧补偿电流，为待计算量，u_s表示电网电压，R表示交流侧电感内阻及线路的等效电阻，u_c表示逆变器输出电压，u_dc表示直流侧电容电压，u表示控制逆变器的PWM控制器的调制量，并作为待计算的控制律。

3.权利要求2所述的基于模糊PI复合控制的有源滤波器自抗扰控制方法，其特征在于，所述基于所述数学动态模型，采用模糊PI复合控制对有源电力滤波器的直流侧电容电压进行控制，输出电网注入有源电力滤波器主电路的有功电流，具体包括：

计算不同时刻的直流侧电容电压和参考电压的电压偏差，其中，第k时刻的电压偏差e(k)＝u_ref-u_dc(k)，式中，u_ref表示参考电压，u_dc(k)表示第k时刻的直流侧电容电压；

将所述电压偏差作为模糊PI复合控制器的输入，当暂态时由模糊PI复合控制器中的模糊控制器进行控制，当进入稳态后，切换到模糊PI复合控制器中的PI控制器进行控制，从而输出电网注入有源电力滤波器主电路的有功电流i^*_s。

4.权利要求3所述的基于模糊PI复合控制的有源滤波器自抗扰控制方法，其特征在于，所述根据所述有功电流采用自抗扰控制器计算得到控制律，具体包括：

根据所述有功电流i^*_s构建一阶跟踪微分器为：

z·11=-k0fal(z11-is*,α0,δ0)]]>

式中，z₁₁为所述有功电流i^*_s的跟踪信号，k₀,α₀,δ₀为可调参数，非线性函数fal为：fal(z11-is*,α0,δ0)=|z11-is*|α0sgn(z11-is*)|z11-is*|>δ0z11-is*δ01-α|z11-is*|≤δ0;]]>

根据所述跟踪微分器的输出构建扩张状态观测器为：

z·1=z2-k11fal((z1-is*),α1,δ1)+udcuz·2=-k12fal((z1-is*),α1,δ1)]]>

其中，k₁₁,k₁₂,α₁,δ₁为可调参数，z₁,z₂代表控制器跟踪过程，z₁→x(t),z₂→a，x(t)为系统的扩张状态变量，a＝f(x,t)+d(t)，f(x,t)是未知函数，d(t)是系统未知干扰；

利用状态误差的非线性组合得到自抗扰控制器的控制律为

u0=k2fal((is*-z1),α2,δ2)]]>

u=u0-z·2udc]]>

其中k₂,a₂,δ₂为可调参数。