[发明专利]有源电力滤波器自适应模糊反演跟踪控制方法

说明书

技术领域

本发明属于有源电力滤波技术，特别涉及一种有源电力滤波器自适应模糊反演跟踪控制方法。

背景技术

随着现代电力电子技术的大量推广和应用，各种功率电子设备越来越多，谐波、无功、不平衡等对电力系统产生了很大的影响，严重影响了供电品质，降低了发电设备、用电设备的工作性能和使用寿命，甚至危急电力系统的安全性。目前主要采用外加滤波器的方式进行治理，滤波器分为无源滤波器和有源电力滤波器两种。由于无源滤波器存在只能补偿特定谐波等缺陷，所以现在对电能问题的治理主要集中在有源电力滤波器。有源电力滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，不仅能补偿各次谐波，还可抑制闪变，补偿无功，同时滤波特性不受系统阻抗的影响，因此成为了广泛研究和关注的热点。

由于难以获得被控对象精确的数学模型，传统的控制方案难以达到理想的控制效果。而反演设计方法的基本思想是将复杂的非线性系统分解成不超过系统阶数的子系统，然后为每个子系统分别设计李雅普诺夫函数和中间虚拟控制量，一直“后退”到整个系统，直到完成整个控制律的设计。可见，反演方法在处理系统不确定性方面有很大优势。模糊控制不依赖被控对象精确的数学模型，建模简单、控制精度高、非线性适应性强、鲁棒性强。所以有必要综合运用反演控制和模糊控制对有源电力滤波器进行控制。但是，迄今为止，存在的专利虽然都从不同的侧面对有源电力滤波器控制展开研究，但尚未有应用反演控制、模糊控制和李雅谱诺夫理论对有源电力滤波器进行控制和动态补偿。

发明内容

本发明系统为避免传统有源电力滤波器控制系统的不足之处，提出一种有源电力滤波器自适应模糊反演跟踪控制方法，针对反演控制律设计的不足之处，采用模糊逻辑系统逼近未知的非线性函数，并且根据自适应律在线调整模糊逻辑系统，避免了因参数不确定性对系统带来的不良影响。

本发明采用的技术方案是：

有源电力滤波器自适应模糊反演跟踪控制方法，包括以下步骤：

1）根据电路理论和基尔霍夫定理得到有源滤波器的数学模型；

2）设计有源电力滤波器的反演控制器；具体为

2-1）设计虚拟控制函数α₁，

2-2）设e₂＝x₂-α₁，设计李雅普诺夫函数

2-3）对李雅普诺夫函数V₁求导，如果e₂＝0，那么则设计李雅普诺夫函数V₂，

2-4）设计李雅普诺夫函数V₂，

根据李雅普诺夫函数V₂，设计控制器，保证系统全局渐进稳定性，

控制器u₁设计为

u1=1b(-f(x)+y··d-c1e·1-c2e2-e1),---(15)]]>