[发明专利]四桥臂逆变器的电能质量控制方法及其内嵌式重复控制器

权利要求书

1.一种四桥臂逆变器的电能质量重复控制方法，其特征在于，在同步旋转坐标系dq0下，采用电流电压双闭环控制系统对四桥臂逆变器输出的d轴信号、q轴信号和0轴信号进行控制；其中，所述电流电压双闭环控制系统的d轴解耦和q轴结构的电压外环采用偶次谐波重复控制器的内嵌式重复控制器，所述电流电压双闭环控制系统的0轴解耦的电压外环采用奇次谐波重复控制器的内嵌式重复控制器；其中

所述奇次谐波重复控制器在离散形式下的数学内模如下：

（1）；

所述偶次谐波重复控制器在离散形式下的数学内模如下：

（2）；

在式（1）和式（2）中，为基波频率，为采样频率，为单位基波周期的采样次数。

2.根据权利要求1所述的四桥臂逆变器的电能质量重复控制方法，其特征在于，所述奇次谐波重复控制器的离散传递函数如下：

（3）；

在式（3）中，为重复控制增益量，为低通滤波模型，为相位超前补偿模型。

3.根据权利要求2所述的四桥臂逆变器的电能质量重复控制方法，其特征在于，若采用奇次谐波重复控制器，则该内嵌式重复控制器的输出量Y（z）与参考量R（z）满足如下公式：

（4）；

且输出量Y（z）与扰动量D（z）满足如下公式：

（5）；

在式（4）和式（5）中，为PID控制模型，为被控对象的系统模型，为该内嵌式重复控制器在不考虑所述奇次谐波重复控制器下的闭环传递函数；

该内嵌式重复控制器稳定需满足以下条件：

条件1：该内嵌式重复控制器在不考虑所述奇次谐波重复控制器下本身即为稳定系统；

条件2：满足如下公式：

。

4.根据权利要求1所述的四桥臂逆变器的电能质量重复控制方法，其特征在于，所述偶次谐波重复控制器的离散传递函数如下：

（6）；

在式（4）中，为重复控制增益量，为低通滤波模型，为相位超前补偿模型。

5.根据权利要求4所述的四桥臂逆变器的电能质量重复控制方法，其特征在于，若采用偶次谐波重复控制器，则该内嵌式重复控制器的输出量Y（z）与参考量R（z）满足如下公式：

（7）；

且输出量Y（z）与扰动量D（z）满足如下公式：

（8）；

在式（7）和式（8）中，为PID控制模型，为被控对象的系统模型，为该内嵌式重复控制器在不考虑所述偶次谐波重复控制器下的闭环传递函数；

该内嵌式重复控制器稳定需满足以下条件：

条件1：该内嵌式重复控制器在不考虑所述偶次谐波重复控制器下本身即为稳定系统；

条件2：满足如下公式：

。

6.根据权利要求3或5所述的四桥臂逆变器的电能质量重复控制方法，其特征在于，该内嵌式重复控制器在不考虑重复控制下的闭环传递函数如下：

（9）。

7.根据权利要求1所述的四桥臂逆变器的电能质量重复控制方法，其特征在于，所述电流电压双闭环控制系统的包括：

在不考虑所述内嵌式重复控制器作用的条件下，在连续时间域中对所述电流电压双闭环控制系统中的PID控制器参数进行设计，保证所述电流电压双闭环控制系统具有较大的相对稳定裕度以及良好的动态特性；

将上一步设计完成的系统模型进行离散化，并引入所述内嵌式重复控制器，在保证所述电流电压双闭环控制系统稳定的前提下对所述内嵌式重复控制器的参数进行设计。