[发明专利]一种基于静态H∞回路成形法的多通道鲁棒阻尼控制方法有效
申请号: | 201710098196.6 | 申请日: | 2017-02-23 |
公开(公告)号: | CN106602588B | 公开(公告)日: | 2019-02-19 |
发明(设计)人: | 刘天琪;曾雪洋;顾雨嘉;张爽;李志晗;张英敏;张军;李宏强 | 申请(专利权)人: | 国网宁夏电力公司电力科学研究院;四川大学 |
主分类号: | H02J3/36 | 分类号: | H02J3/36 |
代理公司: | 成都信博专利代理有限责任公司 51200 | 代理人: | 刘凯 |
地址: | 750001 宁夏回族*** | 国省代码: | 宁夏;64 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 静态 回路 成形 通道 阻尼 控制 方法 | ||
1.一种基于静态H∞回路成形法的多通道鲁棒阻尼控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:采用TLS-ESPRIT算法对系统振荡特性进行分析,辨识出系统存在的次同步振荡模态和低频振荡模态;
步骤2:采用巴特沃兹带通滤波器将不同类型的振荡模态分离出,再次采用TLS-ESPRIT算法对所有振荡模态的模型进行辨识,得到所有振荡模态的降阶模型;
步骤3:将步骤2中采用巴特沃兹带通滤波器分离出的不同的振荡模态分解到不同的通道,以抑制振荡模式间的相互影响;
步骤4:分别设计出各个通道的鲁棒阻尼控制器:采用静态H∞回路成形法,选取权函数对系统模型进行回路成形,通过线性矩阵不等式将系统外界干扰到评价输出间传递函数矩阵的无穷范数最小化,解出鲁棒镇定控制器,再结合解出的鲁棒镇定控制器及选取的权函数得到最终的鲁棒控制器;
步骤5:通过各个通道的鲁棒阻尼控制器对不同的振荡模式提供阻尼,实现对次同步振荡和低频振荡的同时抑制。
2.根据权利要求1所述的基于静态H∞回路成形法的多通道鲁棒阻尼控制方法,其特征在于,所述静态H∞回路成形法具体为按照实际性能要求选择权函数W1和W2对系统进行正规互质因子回路成形:
设系统G成形后的状态空间实现为
求解以下线性矩阵不等式:
其中,矩阵ψ、φ分别为:
其中,I为单元矩阵,nu、ny分别为系统输入和输出的个数;未知参数γ、矩阵R根据以下的线性矩阵不等式求解β和矩阵P而得,β=(γ2-1),P=γR:
若上两式有解,则存在满足下式的静态H∞鲁棒镇定控制器K:
其中,M(s)是Gp(s)的正规化左互质分解,鲁棒稳定裕度ε≤εmax,且最大鲁棒稳定裕度εmax为:
则静态H∞回路成形鲁棒控制器Kst=W2KW1;
若上两式无解,则重新调整权函数W1和W2。
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