[发明专利]双Buck全桥逆变器迭代学习控制方法

权利要求书

1.一种双Buck全桥逆变器迭代学习控制方法，其特征在于：针对逆变器在直流电源波动、死区效应、稳态时线性和非线性负载电流扰动产生的周期性扰动，采用电压外环迭代学习控制+电流内环无差拍控制的双环控制策略，提高双Buck逆变器的输出效率，使系统输出电压能精确跟踪参考信号，并增强系统稳定性和提高动态响应性能；该方法具体实现步骤如下，

根据基尔霍夫电压和电流定律，由于滤波电感L₁、L₂的电流i_L1(t)＝i_L2(t)，可令i_L1(t)＝i_L2(t)＝i_L(t)，且令电感量L₁＝L₂＝L，由于逆变器正负半周对称，因此此处仅分析正半周，可令U_A(t)＝U(t)，得逆变器系统模型如下：

其中，C为滤波电容的电容值；

选择电容电压u_c和电感电流i_L为状态变量，逆变器交流输出电压U(t)和负载电流i_R(t)为输入，u_c(t)为系统输出；于是，x(t)＝[u_c(t),i_L(t)]，u(t)＝[U(t),i_R(t)]，y(t)＝u_c(t)；逆变器系统状态方程为：

其中，E＝(1 0)

由于直流电源波动、死区效应、稳态时线性和非线性负载电流扰动引起的周期性扰动，对应的逆变器系统状态方程可写为：

其中，w(t)，v(t)为周期性扰动；为解决该周期性扰动，采用电压外环迭代学习控制+电流内环无差拍控制的双环控制策略，具体策略如下：

设负载参考电压为y_d(t)，负载采样电压为y_k(t)，可得输出误差为：e_k(t)＝y_d(t)-y_k(t)，采用迭代学习控制开闭环P型学习律进行迭代，对应学习律公式如下：

u_k+1(t)＝u_k(t)+Γ₁(t)e_k(t)+Γ₂(t)e_k+1(t)

得迭代学习控制算法流程如下：

(1)初始时，设负载参考电压为y_d(t)，初始控制量为u₀(t)，时间间隔为t∈[0,T]；

(2)系统的初始输出量为y_k(0)，初始状态量为x_k(0)；

(3)使控制输入量u_k(t)输入到被控系统中，得系统输出量为y_k(t)，重复操作；

(4)在时间间隔t∈[0,T]内负载采样电压与参考电压的误差为e_k(t)＝y_d(t)-y_k(t)；采用上式学习律公式计算，得新的控制输入量为u_k+1(t)；

(5)判断，迭代是否满足了停止条件，如果满足就停止；否则，令k＝k+1，转到步骤(2)，继续运行；

经若干次迭代后，使得y_k(t)趋向于y_d(t)；

迭代学习控制开闭环P型学习律若满足||I-Γ₁(t)D(t)||·||[I+Γ₂(t)D(t)]^-1||＜1，则控制律收敛；由此可计算出Γ₁(t)、Γ₂(t)的值。