[发明专利]一种合成变量反馈的电力电子变换器控制方法

权利要求书

1.一种合成变量反馈的电力电子变换器控制方法，其特征在于，包括：

S1.根据电力电子变换器的电路结构建立电力电子变换器的数学模型；

S2.设定控制目标的给定量，基于电力电子变换器的数学模型构建给定量和控制目标的误差方程，并对所述误差方程进行离散化；

S3.以误差最小为目标构建神经网络，所述神经网络的输入为关于误差、状态变量、输入变量和给定量的函数，其函数结构根据误差方程离散结果第一部分的函数结构确定；所述神经网络的输出为控制变量；其中，误差方程离散结果第一部分为关于误差、状态变量、输入变量和给定量的函数；第二部分为关于控制变量的函数；神经网络的输入H[k]为：

H[k]中元素h₁[k]、h₂[k]、h₃[k]的结构参考g₁确定，g₁()是关于误差e、状态变量X、输入变量Z和给定量Y^*的函数；

S4.采集电力电子变换器当前时刻的误差和状态变量；

S5.判断当前时刻的误差和状态变量是否满足变换器安全运行保护条件；若满足保护条件，则采取保护措施确保变换器安全运行；否则，利用当前时刻神经网络输出的控制变量，对变换器进行控制；

S6.判断当前时刻误差是否满足学习条件；若是，则根据神经网络的目标函数计算并更新神经网络参数；若否，则下一时刻神经网络参数沿用当前时刻参数；

S7.重复步骤S4-S6，直至电力电子变换器当前时刻的误差达到设定阈值；

S8.利用神经网络输出的控制变量，对变换器进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种合成变量反馈的电力电子变换器控制方法，其特征在于，电力电子变换器的数学模型为以下表达式：

其中，X为电路中的状态变量，U为控制变量，Z为电路输入变量，Y为控制目标，C为参数矩阵。

3.根据权利要求2所述的一种合成变量反馈的电力电子变换器控制方法，其特征在于，控制目标给定量和控制目标的误差方程表达式如下：

其中，e为控制目标的给定量和控制目标的差，Y^*为控制目标的给定量。

4.根据权利要求3所述的一种合成变量反馈的电力电子变换器控制方法，其特征在于，误差方程的离散结果划分为两部分，结果如下：

e[k+1]＝g₁(e[k],Y^*[k],X[k],Z[k])+g₂(U[k]))

其中，g₁()是关于误差e、状态变量X、输入变量Z和给定量Y^*的函数，g₂()是关于控制变量U的函数，k表示时刻。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种合成变量反馈的电力电子变换器控制方法，其特征在于，神经网络结构为：

U[k]＝π_θ(H[k])

其中，H[k]为神经网络的输入，U[k]为神经网络的输出，对应k时刻的控制变量，θ为神经网络中函数π里面待学习的参数。

6.根据权利要求5所述的一种合成变量反馈的电力电子变换器控制方法，其特征在于，神经网络的目标函数为：

其中，m表示误差函数J[k]包含的误差e的项数，r_i表示第i项的权重。

7.根据权利要求1所述的一种合成变量反馈的电力电子变换器控制方法，其特征在于，保护条件为：

其中，p[k]＝0表示不满足保护条件，p[k]＝1表示满足保护条件，X[k]表示k时刻状态变量，X_max表示状态变量最大值，e[k]表示k时刻误差，e_max表示误差最大值，e_min表示误差最小值，X_min表示状态变量最小值。

8.根据权利要求1所述的一种合成变量反馈的电力电子变换器控制方法，其特征在于，学习条件为：

其中，l[k]＝0表示不满足学习条件，e[k]表示k时刻误差，l[k]＝1表示满足学习条件。