[发明专利]一种基于弹簧共振辅助的直驱式波浪能发电最大波能精准跟踪控制方法

权利要求书

1.一种基于弹簧共振辅助的直驱式波浪能发电最大波能精准跟踪控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、构建直驱式波浪能发电装置的数学模型；

S2、设计混合有限时间跟踪控制策略；所述步骤S2的具体实现方法如下：

S21、设计有限时间扰动观测器：

假设未知复杂海洋扰动d满足连续可微且有界，即L表示有界正常数，

则设计的有限时间扰动观测器表示如下：

其中，v_b、d和在有限时间内分别被和观测到，sig^α(x)＝|x|^αsign(x)为有限时间变换方程；

定义如下观测误差：

观测误差动态方程为：

通过选择合适的参数λ₁,λ₂,λ₃和L，跟踪误差μ₁,μ₂,μ₃在有限时间内被镇定到零，且：

S22、设计d轴电流有限时间规则器：

根据矢量控制，设计d轴滑模控制面，如下：

s_d＝i_d+k_idx_e

其中，k_id＞0，x_e＝x-x_d表示位移误差，x_d表示参考位移；

计算d轴滑模控制面的一阶导数，如下：

S23、设计d轴电压控制律：

其中，η₁＞0为设计的正常数；

S24、设计q轴电流跟踪控制器：

结合q轴电流跟踪系统，定义跟踪误差为:

x_e＝x-x_d,v_e＝v-v_d

其中，v_d表示参考速度；得到：

采用反步法设计q轴的电流控制律，如下：

则得到误差动态方程，如下：

其中，

设计q轴非奇异终端滑模面，如下：

其中，β＞0，1＜p/q＜2为设计的正常数；

考虑q轴电流跟踪系统及非奇异终端滑模面，设计q轴的电压控制律设计，如下：

S3、对设计的混合有限时间跟踪控制策略进行稳定性分析。