[发明专利]一种有源电力滤波器自适应动态终端滑模控制方法

说明书

本发明公开了一种有源电力滤波器自适应动态终端滑模控制方法，包括以下步骤：S1，建立单相有源电力滤波器数学模型，定义状态变量i为x，得到x的二阶导数的表达式；S2，定义跟踪误差及其一阶导数和定义动态终端滑模面，得到等效控制项，然后定义切换控制项，将等效控制项和切换控制项相加得到的动态终端滑模控制器；S3，利用双隐层递归神经网络对等效控制项进行逼近。本发明提供的一种有源电力滤波器自适应动态终端滑模控制方法，能够快速实现无静差跟踪，并达到较低的电网电流畸变率。

技术领域

本发明涉具体涉及一种有源电力滤波器自适应动态终端滑模控制方法，属于智能控制技术领域。

背景技术

谐波电流的抑制技术成为近年来的研究热点，目前主要的谐波抑制技术包括无源滤波器和有源滤波器；无源滤波器通常由电感和电容组成，适用于滤除低次谐波，且仅可滤除特定谐次的谐波，但由于它的结构简单，制作成本低廉被广泛应用在工业领域，但无源滤波器的补偿精度不高，最终会被有源电力滤波器取代。有源电力滤波器是一种新型谐波补偿装置，它是一种主动式补偿装置，除了能补偿谐波还能进行无功补偿，同时有源电力滤波器受环境影响较小，对谐波电流的补偿范围更广，是一种最佳的谐波抑制装置。

有源电力滤波器的关键技术在于控制器的设计，更优的控制器能更好的发挥有源电力滤波器的补偿性能，减小跟踪误差。传统控制方法的控制精度往往不高，这导致有源电力滤波器的性能无法充分发挥，另外。现有的控制器存在较高的电网电流畸变率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足，提出一种能够快速实现无静差跟踪，并达到较低的电网电流畸变率的有源电力滤波器自适应动态终端滑模控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种有源电力滤波器自适应动态终端滑模控制方法，包括以下步骤：

S1，建立单相有源电力滤波器数学模型，定义状态变量i为x，得到x 的二阶导数的表达式；

S2，定义跟踪误差及其一阶导数和定义动态终端滑模面，得到等效控制项，然后定义切换控制项，将等效控制项和切换控制项相加得到的终端滑模控制器；

S3，利用双隐层递归神经网络对等效控制项进行逼近。

S1中，单相有源电力滤波器数学模型具体为：

其中i是状态变量，这里表示为补偿谐波电流，L是交流侧线路总电感，R是交流侧线路总电阻，U_dc是直流侧电压，U_s是电网电压，H是定义的开关函数，为了方便起见，定义x＝i，控制器定义为u＝H，则公式(1)可简写为：

其中d(t)是考虑的系统额外扰动，且d(t)是有界的。

S2中，具体步骤为：

S21，定义跟踪误差为e＝x-r，跟踪误差的一阶导数为跟踪误差的二阶导数为则误差向量为其中r为参考电流信号；

S22，定义终端滑模面为c为保证系统赫尔维茨稳定的可调系数，其中P(t)为关于时间t的终端函数且

动态终端滑模面定义为：

其中λ为严格的正常数；

动态终端滑模面的一阶导数为：

为了实现全局鲁棒性，取e(0)＝p(0)，为了实现按指定时间T收敛，当t≥T时，满足p(t)＝0，我们可定义终端函数为：