[发明专利]一种基于吸引律的逆变器重复控制方法

摘要

本发明公开了一种基于吸引律的逆变器重复控制方法。将等效干扰二阶差分补偿项嵌入进反正切吸引律；依据反正切吸引律，构造e/v信号转换模块，其输出信号用于重复控制器修正量；继而计算出重复控制器的输出信号作为逆变器对象的输入，使逆变器系统跟随参考信号变化。具体的控制器参数整定可依据绝对吸引层、稳态误差带以及跟踪误差首次进入稳态误差带所需最多步数的指标进行。本发明提供一种时域设计的、兼有良好的控制精度及完全抑制齐次谐波和偶次谐波干扰信号、有效抑制分数次谐波的基于反正切吸引律的离散重复控制器。

主权项

1.一种基于吸引律的逆变器重复控制方法，其特征在于：给定参考信号r_k是周期为N的正弦信号，满足r_k＝Asin(2πk/N)，r_k＝r_k‑N                    (1)其中，r_k,r_k‑N分别为k，k‑N时刻的给定参考信号，A为给定参考信号r_k的幅值；N为给定参考信号的周期；根据参考信号的周期性，构造等效干扰d_k＝w_k‑w_k‑N                           (2)其中，d_k表示k时刻的等效干扰信号；w_k,w_k‑N分别表示第k和k‑N时刻的系统干扰信号；本发明构造反正切吸引律其中，0＜ρ＜1,ε≥0,δ＞0为用于调整吸引速度的参数；tan^‑1(·)为反正切函数；e_k+1,e_k分为k+1，k时刻的跟踪误差，且e_k＝r_k‑y_k；在吸引律(3)中，跟踪误差e_k的动态行为如下：1)当e_k≠0且ε＞0时，跟踪误差首先从任意初始值e₀开始经过步第一次穿越原点；然后将严格绝对收敛且正负交替的收敛于原点；2)当e_k≠0且ε＝0时，跟踪误差将严格单调收敛且无抖振、无正负交替的收敛于原点；其中，为不小于·的最小整数；为了提高系统对齐次、偶次以及分数谐波干扰的抑制能力，采用等效干扰二阶差分补偿技术，将离散吸引律(3)修正为其中，d_k+1＝w_k+1‑w_k+1‑N表示k+1时刻等效干扰，可实现齐次谐波和偶次谐波的抑制；用于补偿逆变器的间(分数次)谐波和其他非周期干扰；依据吸引律(5)设计离散重复控制器为其中，u_k，u_k‑1，u_k‑N，u_k‑1‑N分别为第k，k‑1，k‑N，k‑1‑N时刻的控制输入信号；y_k,y_k‑1,y_k‑1‑N,y_k‑N,y_k+1‑N分别为第k，k‑1，k‑1‑N，k‑N，k+1‑N时刻的输出信号；r_k+1为k+1时刻的给定参考信号；式(6)中的a₁,a₂,b₁,b₂为逆变器的系统参数，逆变器的数学模型如下：y_k+1+a₁y_k+a₂y_k‑1＝b₁u_k+b₂u_k‑1+w_k+1          (7)其中，y_k+1,y_k,y_k‑1为逆变器k+1，k，k‑1时刻的输出信号，u_k,u_k‑1表示逆变器k，k‑1时刻的控制输入信号，a₁,a₂,b₁,b₂为系统参数；w_k+1为k+1时刻的系统干扰信号，包括齐次谐波、偶次谐波以及其他间谐波和参数摄动；将u_k作为逆变器的控制输入信号，可量测获得逆变器系统输出信号y_k，跟随参考信号r_k变化，且系统跟踪误差的动态行为由式(5)表征。