[发明专利]一种基于前馈鲁棒控制的微电网电压控制方法

权利要求书

1.一种基于前馈鲁棒控制的微电网电压控制方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：建立主电源电路的状态空间方程；

步骤2：构造系统控制通道传递函数G(s)、扰动通道的传递函数D(s)和前馈补偿器的传递函数函数F(s)；

步骤3：设计内模结构M(s)和跟踪偏差加权函数W_e(s)；

步骤4：将鲁棒反馈控制器K(s)的设计转换为一个线性目标函数凸优化问题的求解，通过求解该问题，得出鲁棒反馈控制器K(s)。

2.根据权利要求1所述一种基于前馈鲁棒控制的微电网电压控制方法，其特征在于：所述步骤1中，建立状态空间方程：

根据基尔霍夫定理，主电源在αβ坐标系下的状态空间方程为：

选取电感电流i_f1,αβ和滤波电容电压v_c,αβ作为状态变量x_αβ；微电网电流i_g1,αβ和参考电压v_ref作为外部输入量ω_αβ；微电网电压v_abc1,αβ作为控制输入量u_αβ；其中状态变量x_αβ、外部输入变量ω_αβ和控制输入量u_αβ表达式为：

x_αβ＝[i_f1,α v_c,α i_f1,β v_c,β]^T，w_αβ＝[i_g1,α v_ref,α i_g1,β v_ref,β]^T

u_αβ＝[v_abc1,α v_abc1,β]^T

基于状态空间理论，系统状态方程和输出方程为：

以上矩阵表达式表明在αβ坐标系下该系统可以看成2个独立的系统，即：

矩阵A、B₁、B₂、C、D₁和D₂为：C＝[0 -1]，D₁＝[01]，D₂＝0，且x＝[i_f1,α v_c,α]^T或[i_f1,β v_c,β]^T；y＝y_α或y_β；w＝[i_g1,α v_ref,α]^T或[i_g1,β v_ref,β]^T；u＝V_abc1,α或V_abc1,β；

其中，A为系统矩阵，B₁、B₂为输入矩阵，C为输出矩阵，D₁、D₂为直接传递矩阵，L_f1为滤波电感，C_f1为滤波电容，R_f1为电阻；x表示状态变量，为状态变量的一阶微分形式；y表示系统输出变量，w表示外部输入量，u表示控制输入量；i_f1,α、v_c,α、i_g1,α、v_ref,α和v_abc1,α分别为电感电流、滤波电容电压、微电网电流、参考电压和微电网电压在α轴上的分量；i_f1,β、v_c,β、i_g1,β、v_ref,β和v_abc1,β分别为电感电流、滤波电容电压、微电网电流、参考电压和微电网电压在β轴上的分量。