[发明专利]一种用于逆变器控制系统基于模型的鲁棒滤波方法

权利要求书

1.一种用于逆变器控制系统基于模型的鲁棒滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于由PID控制器、逆变器和鲁棒滤波器形成闭环连接的逆变器控制系统上，建立包含外部扰动信号和测量噪声信号的逆变器控制系统模型；其中，所述外部扰动信号作用于所述逆变器输出上；所述测量噪声信号与所述逆变器控制系统模型的实际输出信号共同组成测量反馈信号，并与所述逆变器控制系统模型的预测信号作用于所述鲁棒滤波器输入上；

获取测量反馈信号及预测信号，并对所获取到的测量反馈信号和预测信号进行最优估计，得到滤波信号；

将所述滤波信号与预先设定的所述逆变器控制系统模型的实际输入标准正弦信号进行比较，得到偏差信号作为所述PID控制器输入，以降低所述逆变器控制系统模型输出波形的偏差；

所述获取测量反馈信号及预测信号，并对所获取到的测量反馈信号和预测信号进行最优估计，得到滤波信号的步骤，具体包括：

根据所述测量反馈信号y_m(t)与所述预测信号使用贝叶斯公式，得到所述逆变器控制系统模型的实际输出信号y(t)基于所述预测信号和所述测量反馈信号y_m(t)的后验概率分布：

式(1)中，L(y(t)|y_m(t))、分别表示基于所述预测信号和所述测量反馈信号y_m(t)下的概率密度函数；

对式(1)进行极大似然估计，得到该式的最优值作为滤波信号y_f(t)，表示如下：

式(2)中，表示极大似然估计得到的与所述预测信号和所述测量反馈信号y_m(t)有关的函数。

2.如权利要求1所述的用于逆变器控制系统基于模型的鲁棒滤波方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当所述测量噪声信号ε(t)及所述外部扰动信号d(t)均为高斯分布时，设所述测量噪声信号ε(t)为ε(kT)～N(0，ρ²)及所述外部扰动信号d(t)为d(kT)～N(0，σ²)；

在确定所述逆变器控制系统模型的预测误差δ(kT)与所述外部扰动信号d(kT)分布相同，方差不同时，设所述预测误差δ(kT)为δ(kT)～N(0，δ²)；

将所述测量噪声信号ε(t)、所述外部扰动信号d(t)及所述预测误差δ(kT)各自设置的高斯分布概率密度函数代入到式(1)中，将式(2)表示的滤波信号y_f(t)描述为K＝(1+ρ²δ^-2)^-1。

3.如权利要求1所述的用于逆变器控制系统基于模型的鲁棒滤波方法，其特征在于，所述方法还进一步包括：

当所述测量噪声信号ε(t)及所述外部扰动信号d(t)均为污染正态分布时，设所述测量噪声信号ε(t)为ε(kT)＝ωε₁(kT)+(1-ω)ε₂(kT)及所述外部扰动信号d(t)为d(kT)＝ηd₁(kT)+(1-η)d₂(kT)；其中，d_1/2(kT)～N((0，δ_1/2²)；1-ω和1-η分别表示所述测量噪声信号ε(t)及所述外部扰动信号d(t)中粗差发生的后验可能性；

将所述测量噪声信号ε(t)、所述外部扰动信号d(t)各自设置的污染正态分布概率密度函数代入到式(1)中，将式(2)表示的滤波信号y_f(t)描述为

其中，