[发明专利]一种基于三相有源电力滤波器的电流控制方法

权利要求书

1.一种基于三相有源电力滤波器的电流控制方法，该方法的步骤是：

步骤一：根据有源电力滤波器的拓扑结构分析出其数学模型；

步骤二：分析重复控制与H_∞的控制结构，求出被控对象与重复控制器的标称状态空间矩阵P(s)和M(s)；

步骤三：根据步骤二求出的P(s)和M(s)来构建标准H_∞问题从而求出系统广义空间矩阵

步骤四：根据步骤三所求出的和步骤二求出的P(s)和M(s)再结合系统参数求出H_∞的控制器C(s)。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，步骤一中有源电力滤波器主电路拓扑结构选用三电平二极管中点钳位式拓扑，

根据基尔霍夫定律再经变换矩阵T_abc/αβ得到α-β两相静止坐标系下的数学模型为：

式中：

X′＝[i_α i_β U_dc1 U_dc2]^T

B′＝diag[1/L 1/L 1/C 1/C]

U′＝[e_α e_β -i_dc -i_dc]。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，M(s)由时间常数为τ_d的延时环节和一阶低通滤波器F(s)组成，F(s)表达式为：

式中w_c为截止角频率，得到F(s)的状态空间表达式：

式中A_w＝-w_c，B_w＝w_c，C_w＝1，D_w＝0；M(s)的状态空间表达式为：

其中，x_f(t-τ')为M(s)中延时环节的延时输出，x_f(t)为F(s)的输出，

得到重复控制器的标称状态空间矩阵为：

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，步骤三中，将重复控制器中的延时输出x_f(t-τ')作为不确定性扰动v，把延时模块的输入b和输出a添加为新模型的输入和输出，y(s)和控制器输出信号u_α看做系统的评价输出，引入权重系数ξ和μ调整所设计控制器的性能，从而求解出系统广义空间矩阵

系统广义空间矩阵

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，步骤四所述的控制器C(s)由步骤二求得的被控对象与重复控制器的标称状态空间矩阵P(s)和M(s)以及步骤三求得的系统广义空间矩阵再结合系统参数求出，网侧等效电阻取R＝0.01Ω，网侧滤波电感取L＝5mH，低通滤波器截止频率为w_c＝1KHz，利用Matlab/Robust-Toolbox中的hinflmi函数求得控制器C(s)：

将其离散化得到：