[发明专利]一种基于滑模控制的MMC环流抑制方法

权利要求书

1.一种基于滑模控制的MMC环流抑制方法，包含以下步骤：

1)测量某相的上下桥臂电流，通过公式计算得出环流电流大小。

2)将环流电流进行派克变换，分解成交轴分量和直轴分量，将非线性方程进行反馈线性化解耦。

3)环流测量值与参考值作差，所得结果代入指数趋近率计算，将计算的中间变量传递给设本文设计的滑模控制器，通过控制器计算可以得出环流计算电压值的交轴分量和直轴分量。

4)通过将环流计算电压值的分量分别代入环流计算公式可以得到通过环流抑制后的上下桥臂参考值电压值。

5)将参考电压值传递给调制模块，生成调制波的触发信号，从而控制MMC中子模块的通断。

2.根据权利要求1所述的基于滑模控制的MMC环流抑制措施，其特征在于，步骤2)中将环流进行派克变换后，通过反馈线性化进行解耦，具体实现为将二倍频负序坐标下MMC内部电压电流方程改写为

选取系统的状态变量为x＝[x₁，x₂]^T＝[i_zd，i_zq]^T，输入变量为u＝[u₁，u₂]^T＝[u_zd，u_zq]^T，输出变量为y＝[y₁，y₂]^T＝[h₁(x)，h₂(x)]^T，其中h₁(x)＝i_zd，h₂(x)＝i_zq，将方程表示为

将上式求李雅普诺夫导数并引入新的控制变量

可以得到新的控制变量与输出变量之间的简单线性关系

此时原系统解耦分解成为两个一阶系统，内部环流i_z的控制即转换为跟踪控制问题。

3.根据权利要求1所述的基于滑模控制的MMC环流抑制措施，其特征在于，步骤3)指数趋近率的计算和滑模控制器的设计，指数趋近率的选取为

对于解耦后的系统，取

引入积分滑模控制方法，在滑模面的设计选取中引入积分环节，所选取滑模面为

其中k₁₁，k₁₂，k₂₁，k₂₂均为滑模控制器系数，通过调节可以使滑模面趋于理想状态，所设计滑模控制器输出如下

通过调节滑模控制参数，可以实现对输出电压的控制，通过对滑模控制中参数进行调节，便可以实现对输出上下桥臂电压的控制，得到变结构控制器的输出电压后，代入桥臂参考电压公式

这样便可以得到上下桥臂的参考电压值。