[发明专利]基于双环结构的三相并网变流器电流环干扰抑制控制方法

权利要求书

1.一种基于双环结构的三相并网变流器电流环干扰抑制控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

给定跟踪环和干扰抑制环构成了双环控制结构，对双环控制结构进行推导并分析，获取从输入到输出的传递函数、以及从扰动到输出的传递函数；

获取给定跟踪控制器在离散时域中的扩张状态空间表达式，得到系统开环模型；根据反馈控制律和系统开环模型，得到系统闭环模型，并进行极点配置；

对获取到的基于多项式内模的重复控制器的表达式进行改进，以此改善频率响应；为了消除直流分量，在基于多项式内模的重复控制器上并联由二阶带阻滤波器、一阶低通滤波器和比例积分控制器串联组成的控制器，并给出三者的传递函数；

根据控制增益不同时各控制器的频率响应，选择给定跟踪控制器和干扰抑制控制器的各控制增益。

2.根据权利要求1所述的一种基于双环结构的三相并网变流器电流环干扰抑制控制方法，其特征在于，所述从输入到输出的传递函数为：

式中，是给定输入电流，i_g是输出电流，P(z)为被控对象的实际模型，为被控对象的估计模型；C₁(z)是给定跟踪控制器；C₂(z)是干扰抑制控制器。

3.根据权利要求2所述的一种基于双环结构的三相并网变流器电流环干扰抑制控制方法，其特征在于，所述从扰动到输出的传递函数为：

式中，F(z)为网侧滤波器模型，为电流环前馈电网电压，v_g为实际电网电压，z^-1代表延时，z为z变换中的复变量，Z₁(z)和Z₂(z)是两个具有频率选择特性的滤波器。

4.根据权利要求1所述的一种基于双环结构的三相并网变流器电流环干扰抑制控制方法，其特征在于，所述对获取到的基于多项式内模的重复控制器的表达式进行改进具体为：

式中，k_p2是控制增益，T_s是采样周期，z为z变换，ω为电网电压的基波角频率。

5.根据权利要求4所述的一种基于双环结构的三相并网变流器电流环干扰抑制控制方法，其特征在于，所述二阶带阻滤波器的传递函数为：

式中，ω_c是中心频率，k_s是用于调整阻带的控制增益，s为拉普拉斯变换中的复变量。

6.根据权利要求5所述的一种基于双环结构的三相并网变流器电流环干扰抑制控制方法，其特征在于，所述一阶低通滤波器的传递函数为：

式中，τ用于调整一阶低通滤波器的截止频率。

7.根据权利要求6所述的一种基于双环结构的三相并网变流器电流环干扰抑制控制方法，其特征在于，所述比例积分控制器的传递函数为：

式中，k_p和k_i是控制增益。

8.根据权利要求7所述的一种基于双环结构的三相并网变流器电流环干扰抑制控制方法，其特征在于，所述根据控制增益不同时各控制器的频率响应，选择给定跟踪控制器和干扰抑制控制器的各控制增益包括：

选择控制增益k_p和k_i，确保直流信号获得足够的增益；

选择k_s来调整二阶带阻滤波器的阻带，使得二阶带阻滤波器的阻带足够宽，以确保信号在基频附近的有效衰减；

选择截止频率τ来调整一阶低通滤波器的截止频率，以滤除高频信号。