[发明专利]基于复合鲁棒控制的单三相混合多微网电压控制方法

权利要求书

1.基于复合鲁棒控制的单三相混合多微网电压控制方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：建立基于复合鲁棒控制的电压控制数学模型；其传递函数为：

其中，G(s)为控制通道传递函数；G_QPR(s)为准谐振控制器传递函数；K(s)为鲁棒反馈控制器传递函数；[K(s)+G_QPR(s)]G(s)组成主控制通道，其为闭环控制；

步骤2：设计鲁棒控制器的闭环系统输出传递函数：

根据H_∞控制标准问题，H_∞控制是使系统输入w到输出z的闭环传递函数的H_∞范数极小，系统输入w＝[i_g1 v_ref]^T，其中i_g1为电网电流，v_ref为参考电压；系统输出z＝[z_e z_u z_t]^T，其中z_e、z_u和z_t表示误差输出、控制输出和系统鲁棒性能的系统输出量，含有鲁棒控制器的闭环系统输出传递函数矩阵形式可表示为：

其中，u表示控制输出信号，y表示量测输出信号，G为广义传递函数矩阵，K为待设计的鲁棒控制器；

步骤3：建立状态空间方程、灵敏度函数，构造满足条件的加权函数；

针对广义被控系统选择电感电流i_f1和滤波电容电压v_c作为状态变量x＝[i_f1 v_c]^T，同时，w＝[i_g1 v_ref]^T，可得到如下状态方程：

在状态方程中，为状态变量的一阶微分形式，A₁为系统矩阵，B₁₁、B₁₂为输入矩阵，且其中R_f1、L_f1和C_f1为储能主电路中的电阻、电感和电容的值；

步骤4：构造广义被控对象的优化题，求解鲁棒反馈控制器；

构造广义被控对象的优化问题，该优化问题可描述为：

上式中，p为满足要求的鲁棒控制器集合，ξ为权重系数；

灵敏度函数为S(s)＝[1+G(s)K(s)]^-1，T_ur(s)＝K(s)[1+G(s)K(s)]^-1，补灵敏度函数为：T_yr(s)＝[1+G(s)K(s)]^-1G(s)K(s)，基于对系统频率响应要求设计跟踪偏差加权函数W_e(s)为：

其中，M为s的频率响应的最大峰值，A为系统的最大稳态跟踪误差，为系统的最小带宽频率；

W_u(s)表示控制输出的加权函数，被用来控制输入信号的大小；

W_t(s)表示系统鲁棒性能的加权函数，应保障在高频时的增益足够大；

对上述优化问题求解可得鲁棒反馈控制器K(s)；

步骤5：设计准比例谐振控制器传递函数，即：

其中，s为复频域算子，ω₁为基波角频率，K_P为比例参数，K_R为谐振参数，为影响系统带宽的参数。