[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

说明书

本公开提出了双向充电机前端整流器的有限时间反步控制系统及方法，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。

技术领域

本公开属于电力电子控制技术领域，尤其涉及双向充电机前端整流器的有限时间反步控制系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

三相电压型PWM整流器具有单位功率因数运行、电网电流正弦化和能量双向流动等优点，适合用作电动汽车双向充电机的前端整流器。

发明人在研究中发现现有的充电工况十分复杂，基于线性模型的传统比例积分控制方法调节速度慢；特别是在充电负载功率时变和电网不确定扰动下，整流器直流电压和功率会出现大的超调，恢复至稳态的时间长，严重影响充电质量。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本公开提供了双向充电机前端整流器的有限时间反步控制系统，实现三相电压型PWM整流器直流电压和功率的高抗扰、快速小超调跟踪控制，保障充电系统安全高效运行。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

一方面，公开了双向充电机前端整流器的有限时间反步控制系统，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。

另一方面，公开了双向充电机前端整流器的有限时间反步控制方法，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。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

本公开技术方案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，步骤简单，易于实现。

本公开技术方案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，在直流负载电阻突变等不确定扰动发生时，本公开技术方案在反步控制方法的基础上，引入了有限时间控制技术和自适应律来实现了整流器直流电压和功率恢复到稳定值的速度快，直流电压和功率超调小，抗扰强，有助于提高充电质量，保障充电设备安全稳定运行。

本公开技术方案所提控制方法在两相静止坐标系下设计控制器，无需使用锁相环，实时性好，易于推广应用。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例子所提控制方法的控制框图；

图2a为本公开实施例子直流电压参考值突变时的输出直流电压波形；