[发明专利]一种采用内嵌式解耦同步参考坐标变换的d-q解耦控制器设计方法

权利要求书

1.一种采用内嵌式解耦同步参考坐标变换的d-q解耦控制器设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：提取三相静止坐标系下的交流量；

步骤S2：进行外层同步参考坐标系变换；

步骤S3：将d-q参考坐标系下直流目标量和谐波干扰量进行相位移动至三相量；

步骤S4：进行内嵌同步参考坐标系变换；

步骤S5：对直流目标量和谐波干扰量进行解耦，得到直流目标量；

步骤S6：判断纹波含量是否满足精度要求，若是，则进入步骤S7，否则返回步骤S3；

步骤S7：将直流目标量输入值d-q解耦控制器中；

其中，步骤S3具体包括以下步骤：

步骤S31：对比三相谐波的定义为：

对u_a(t)＝h(ωt+θ)函数进行平移，分别向不同方向平移t＝1/3f_n，其中f_n的基波频率为50Hz，得到下式：

步骤S32：联立步骤S31中的两个公式得到：

2.根据权利要求1所述的一种采用内嵌式解耦同步参考坐标变换的d-q解耦控制器设计方法，其特征在于：步骤S4具体为：采用下式对含有谐波的三相电气量进行内嵌同步参考坐标系变换：

u_{dq0_new}＝T_3s-dq(θ)u_{3s_new}；

式中，u_{dq0_new}表示经内层变换后的d-q参考坐标系分量，T_3s-dq(θ)表示派克变换矩阵，u_{3s_new}表示外层变换的结果进行相位移动后的三相静止参考坐标系分量。

3.根据权利要求1所述的一种采用内嵌式解耦同步参考坐标变换的d-q解耦控制器设计方法，其特征在于：步骤S5具体包括以下步骤：

步骤S51：内层旋转坐标系的d轴、q轴分量是对应于外层旋转坐标系的纹波干扰量，如下式：

式中，表示外层变换d-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的d-轴分量的直流分量，表示外层变换d-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的d-轴分量的正序基波分量，表示外层变换d-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的d-轴分量的交流分量，表示外层变换d-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的d-轴分量的正序谐波分量，表示外层变换d-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的d-轴分量的负序谐波分量；表示外层变换d-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的q-轴分量的直流分量，表示外层变换d-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的q-轴分量的正序基波分量，表示外层变换d-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的q-轴分量的交流分量，表示外层变换d-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的q-轴分量的正序谐波分量，表示外层变换d-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的q-轴分量的负序基波分量；表示外层变换q-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的d-轴分量的直流分量，表示外层变换q-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的d-轴分量的正序基波分量，表示外层变换q-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的d-轴分量的交流分量，表示外层变换q-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的d-轴分量的正序谐波分量，表示外层变换q-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的d-轴分量的负序谐波分量；表示外层变换q-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的q-轴分量的直流分量，表示外层变换q-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的q-轴分量的正序基波分量，表示外层变换q-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的q-轴分量的交流分量，表示外层变换q-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的q-轴分量的正序谐波分量，表示外层变换q-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的q-轴分量的负序谐波分量；

步骤S52：0轴分量对应于外层旋转坐标系的直流目标量，如下式：

式中，表示外层变换d-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的0-轴分量的直流分量，表示三相静止坐标系下的交流量经过外层同步参考坐标系变换得到的d-轴直流目标量，表示外层变换q-轴分量进行内层变换后得到的新旋转坐标系中的0-轴分量的直流分量，表示三相静止坐标系下的交流量经过外层同步参考坐标系变换得到的q-轴直流目标量；

步骤S53：将内嵌坐标变换的结果按照d轴和q轴分为一类，0轴分为另一类，以此来实现目标量和干扰量的解耦。