[发明专利]双向充电机前端整流器的有限时间反步控制系统及方法

权利要求书

1.双向充电机前端整流器的有限时间反步控制系统，其特征是，包括：

电压环及功率环；

所述电压环包括第一控制器，所述第一控制器被配置为：根据整流器直流电压测量值及给定值，结合参数自适应律进行整流器有限时间反步控制，输出值作为有功功率的给定值；

所述功率环包括第二控制器，所述第二控制器被配置为：根据整流器的有功功率及无功功率的计算值及给定值进行整流器有限时间反步控制，获得整流器调制电压，实现对三相桥式整流器的控制；

根据Clark坐标变换得到两相静止坐标系下的电网电流i_α,i_β和电网电压u_α,u_β；

参数自适应律和第一控制器的获取过程为：

在两相静止坐标系下，建立整流器的动态模型；

基于动态模型及有限时间稳定性，获得参数自适应律及电压环有限时间反步控制器；

结合有限时间Lyapunov稳定性原理，根据反步控制理论设计了电压环有限时间反步控制器和功率环有限时间控制器。

2.双向充电机前端整流器的有限时间反步控制方法，其特征是，包括：

根据整流器直流电压测量值及给定值，结合参数自适应律进行整流器有限时间反步控制，输出值作为有功功率的给定值；

根据整流器的有功功率及无功功率的计算值及给定值进行整流器有限时间反步控制，获得整流器调制电压，实现对三相桥式整流器的控制；

根据Clark坐标变换得到两相静止坐标系下的电网电流i_α,i_β和电网电压u_α,u_β；

在两相静止坐标系下，建立整流器的动态模型；

基于动态模型及有限时间稳定性，获得参数自适应律及电压环有限时间反步控制器；

结合有限时间Lyapunov稳定性原理，根据反步控制理论设计了电压环有限时间反步控制器和功率环有限时间控制器。

3.如权利要求2所述的双向充电机前端整流器的有限时间反步控制方法，其特征是，整流器的有功功率及无功功率的计算值获取方式为：

测量整流器的三相电网电流、三相电网电压和直流电压；

将测量值进行坐标变换得到两相静止坐标系下的电网电流和电网电压；

基于变换后的电压及电流计算其有功功率和无功功率。

4.如权利要求2所述的双向充电机前端整流器的有限时间反步控制方法，其特征是，所获得的整流器调制电压以使整流器开关管的导通和关断。

5.如权利要求2所述的双向充电机前端整流器的有限时间反步控制方法，其特征是，基于参数自适应律和第一控制器对整流器进行有限时间反步控制。

6.如权利要求2所述的双向充电机前端整流器的有限时间反步控制方法，其特征是，建立整流器的动态模型之后，定义未知参数即参数自适应律的估计误差，选取Lyapunov函数并对其求导，获得参数自适应律及第一控制器。

7.如权利要求2所述的双向充电机前端整流器的有限时间反步控制方法，其特征是，基于第二控制器对整流器进行有限时间反步控制，获得整流器调制电压。

8.如权利要求7所述的双向充电机前端整流器的有限时间反步控制方法，其特征是，第二控制器获取过程为：

在两相静止坐标系下，建立整流器的动态模型；

选取整个闭环系统的Lyapunov函数，并对其求导，进而根据有限时间稳定性，获得第二控制器。

9.一种双向充电机前端整流器，其特征是，所述整流器为三相桥式整流器，整流器被配置为执行权利要求2-8任一所述的有限时间反步控制方法。