[发明专利]一种三相PWM整流器直接功率控制方法

权利要求书

1.一种三相PWM整流器直接功率控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

根据三相PWM整流器网侧的三相电流和三相电压，计算三相PWM整流器的瞬时有功功率和瞬时无功功率，构建三相PWM整流器的平均状态空间模型；

在三相PWM整流器的平均状态空间模型中引入解耦控制信号，计及系统中的不确定项，设计无功功率的神经网络自适应Backstepping控制器和直流输出电压的神经网络自适应Backstepping控制器；所述系统中的不确定项包括直流输出电压模型中的不确定项和无功功率模型中的不确定项；

将直流输出电压V_O的平方与直流输出电压给定值的平方的误差和有功功率输入到直流输出电压的神经网络自适应Backstepping控制器获取输出控制率u_pcon；将无功功率Q和无功功率的给定值Q^*的误差输入无功功率的神经网络自适应Backstepping控制器获取输出控制率u_qcon；

将对u_pcon和u_qcon进行耦合变换得到的耦合结果在电压空间矢量的d轴分量u_cond和q轴分量u_conq作为SVPWM调制策略的输入，得到三相PWM整流器中开关的开关控制信号；

所述无功功率的神经网络自适应Backstepping控制器的输出控制律u_qcon为：

式中，k_q为正常数，r_L为网侧滤波电感L的等效电阻，U_s为电网相电压的有效值，Q为无功功率，e_q为无功功率误差，Q^*为无功功率的给定值，为w_q的估测值，w_q为无功功率模型中的不确定项，为最小误差E_q的估测值；

直流输出电压的神经网络自适应Backstepping控制器的输出控制律u_pcon为：

式中，C为直流输出端的滤波电容，R_l为负载等效电阻，α₁为Backstepping控制器递归过程中的稳定函数，e_v为直流输出电压的误差，e_s为虚拟控制误差，k_v、k_s为正常数，P为有功功率，为w_p的估测值，w_P为直流输出电压模型中的不确定项，为最小误差E_q的估测值。

2.根据权利要求1所述的三相PWM整流器直接功率控制方法，其特征在于，计算三相PWM整流器的瞬时有功功率和瞬时无功功率的方法包括如下步骤：

使用等功率clark变换方法和等功率park变换方法，对三相PWM整流器网侧的三相电压和三相电流进行三相静止坐标系到两相旋转坐标系的等功率坐标变换，得到两相旋转坐标系下电压值的d轴分量u_sd、电压值的q轴分量u_sq、电流值的d轴分量i_sd、电流值的q轴分量i_sq；

三相PWM整流器的瞬时有功功率和瞬时无功功率的计算公式为：

P＝u_sdi_sd+u_sqi_sq

Q＝u_sqi_sd-u_sdi_sq

其中，P为三相PWM整流器的瞬时有功功率，Q为三相PWM整流器瞬时无功功率。