[发明专利]一种用于逆变器的预测型离散复变量谐振控制方法

权利要求书

1.一种用于逆变器的预测型离散复变量谐振控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

步骤一：对于具有LC滤波器配置的三相逆变电路，基于时域离散状态空间模型，采用复变量建立了αβ坐标系下三相逆变器时域离散状态空间模型；

步骤二：设计一种预测型复变量离散谐振控制器，实现逆变器无稳态误差控制；

步骤三：结合步骤一建立的三相逆变电路时域离散状态空间模型、步骤二设计的预测型复变量离散谐振控制器、设计状态反馈、参考值前馈以及负载电流前馈，形成三相逆变器离散闭环控制模型；

步骤四：通过线性矩阵不等式方法(LMI)优化设计离散状态反馈控制律，优化设计状态反馈控制增益，以优化状态变量运动模态；

步骤五：设计参考值前馈与负载电流前馈控制律，通过前馈控制设计实现自由配置系统闭环零点，利用闭环零点抵消主导闭环极点，从而消除系统的慢动态过程。

2.根据权利要求1所述的一种逆变器预测型离散复变量谐振控制方法，其特征在于，所述步骤一中αβ坐标系下三相逆变器离散时域状态空间模型为：

式中θ(k)为控制延时引入的状态变量，其他矩阵为：

式中T_s表示采样时间，为LC谐振频率。

3.根据权利要求1所述的一种逆变器预测型离散复变量谐振控制方法，其特征在于，所述步骤二中预测型复变量离散谐振控制器为：

式中x_c(k)为控制器状态变量，u_co(k)为控制器输入变量，y_c(k)为控制器输出；

其离散传递函数为：

式中，Z表示Z变换算子；

改复变量谐振控制器为：

式中x_cα(k)、x_cβ(k)分别为控制器状态变量的实部与虚部：x_c(k)＝x_cα(k)+jx_cβ(k)，y_α(k)、y_β(k)分别为控制器输出变量的实部与虚部：y_c(k)＝y_α(k)+jy_β(k)。

4.根据权利要求1所述的一种逆变器预测型离散复变量谐振控制方法，其特征在于，所述步骤三中三相逆变器离散闭环控制模型为：

式中A_c为控制系统的闭环状态转移矩阵，B_2c和B_rc为控制系统输入矩阵，k_p1、k_p2和k_c均为控制系统状态反馈增益，k_r和k_d为控制系统前馈增益。

5.根据权利要求1所述的一种逆变器预测型离散复变量谐振控制方法，其特征在于，所述步骤四中状态反馈控制律为

6.根据权利要求1所述的一种逆变器预测型离散复变量谐振控制方法，其特征在于，所述步骤五根据下式计算系统闭环传递函数

根据式(24)、(25)与可调节参数k_r与k_d，使系统的可配置零点与主导极点重合，设计前馈参数k_r与k_d。

7.根据权利要求3所述的一种逆变器预测型离散复变量谐振控制方法，其特征在于，所述预测型复变量离散谐振控制器可用于不同频率的谐波控制，可配置多重谐振控制器。

8.一种逆变器预测型离散复变量谐振控制器，储存有运行权利要求1-8任意一项所述的逆变器预测型离散复变量谐振控制方法程序。