[发明专利]一种基于扩张状态观测器滑模控制的高铁低频振荡抑制方法

摘要

本发明公开一种基于扩张状态观测器滑模控制的高铁低频振荡抑制方法，先构建动车组网侧整流器状态空间模型；再将负载变化视为扰动，对状态空间模型建立扩张状态观测器，得到负载功率估计值；结合控制目标，选取控制系统的输出，建立基于外环电压控制的两个滑模面，结合负载功率估计值，得到网侧电流无功分量参考值，完成滑模面表达式的求取；求取开关函数，再将开关函数与直流侧电压相乘，得到控制电压；将控制电压变换为α‑β坐标系分量，通过正弦脉宽调制输出控制脉冲。本发明将所有外部扰动视为一个状态变量，在负载突变的情况下，能够保持直流侧电压的恒定，可使网侧电流拥有更小的总谐波畸变率，保证车网耦合系统的电能质量和系统稳定性。

主权项

1.一种基于扩张状态观测器滑模控制的高铁低频振荡抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：定义网侧电流正交量，构建d‑q旋转坐标系下动车组网侧整流器的状态空间模型；步骤B：将负载变化视为扰动，对上述状态空间模型建立扩张状态观测器，得到负载功率的估计值；步骤C：结合控制目标，选取控制系统的输出，建立基于外环电压控制的两个滑模面，结合步骤B得到的负载功率估计值，得到网侧电流无功分量的参考值，完成滑模面表达式的求取；步骤D：对上述两个滑模面选取滑模控制趋近率，将步骤C建立的两个滑模面代入滑模控制趋近率，将得到的结果代入d‑q旋转坐标系下动车组网侧整流器的状态空间模型，得到开关函数，将该开关函数与直流侧电压相乘，得到控制电压；步骤E：将步骤D中得到的控制电压经过坐标变换得到α‑β坐标系分量，再通过正弦脉宽调制输出控制脉冲。