[发明专利]一种并网逆变器Narendra自适应控制算法

摘要

本发明涉及一种并网逆变器Narendra自适应控制算法。针对电力电子的非线性特性，传统控制器性能有限，为进一步改善并网逆变器性能，采用Narendra自适应控制，以单电流环为架构，首先采样电网电压跟踪相位，以及电网电流进行反馈，通过选择合适的参考模型，使得输出达到理想效果。

主权项

一种并网逆变器Narendra自适应控制算法，其特征在于：包括如下步骤，引入两个辅助信号发生器F1、F2，其中，辅助信号发生器F1的状态方程、输出方程和传递函数分别为：v·1=Λv1+bu]]>ω1＝cTv1W1(s)=cT(sI-Λ)-1b=C(s)N(s)]]>辅助信号发生器F2的状态方程、输出方程和传递函数分别为：令yp＝hTxp，v·2=Λv2+byp]]>ω2＝dTv2+d0ypW2(s)=d0+dT(sI-Λ)-1b=D(s)N(s)+d0]]>式中v1，v2，c，d为(n‑1)维列向量，I为单位矩阵，yp为并网逆变器输出电流，F1和F2的Λ和b完全相同，可分别表示为：其中，l1、ln‑1为假设的变量；列向量c和d可分别表示为：cT＝[c1 c2 … cn‑1]，dT＝[d1 d2 … dn‑1]传递函数W1(s)和W2(s)中的分母N(s)是(n‑1)阶首一古尔维茨多项式，分子C(s)和D(s)都是(n‑2)阶多项式，它们的系数分别是向量c和d的元素；设并网逆变器的传递函数为：Wp(s)=VdsL]]>则辅助信号发生器与并网逆变器一起组成的系统的传递函数为：W(s)=yp(s)r(s)=k0Wp(s)1+W1(s)+W2(s)Wp(s)]]>其中，Vd为输入电压，L为电感量，r(s)为输入信号，yp(s)为输出传递函数，k0为系数；选取参考模型，设参考模型的传递函数为Wm(s)，为使得并网逆变器实现自适应控制，则需并网逆变器的传递函数与参考模型的传递函数相同，即Wp(s)＝Wm(s)，便可得到辅助信号发生器参数；设并网逆变器输出电流与参考模型输出间的误差为e1＝yp‑ym；设2n维向量ω表示系统中的信号向量为ωT=rv1Typv2T]]>设2n维向量θ表示系统中可调节参数向量为θT＝[k0 cT d0 dT]接着根据Lyapunov稳定性定理，选取Lyapunov函数为V=12(eTPe+ΨTΓ-1Ψ)]]>式中P和г都是正定对称矩阵；虽然在这边引入P矩阵，但只是用来过渡，实际上并不需要求出实际矩阵参数；为方便计算，可令г矩阵为单位矩阵，可得自适应律为θ·=Ψ·=-Γωe1=-ωe1]]>即其中，ω为信号向量，e1为广义误差；故得最后，结合PLL锁相环，令输入信号r为标准的正弦波，最终可得出并网逆变器的控制信号u(s)；控制信号u(s)控制并网逆变器四个开关管的动作，从而使得并网逆变器输出电流跟踪参考模型的输出。