[发明专利]基于分数阶滑模的有源电力滤波器控制方法

摘要

本发明公开了一种基于分数阶滑模的有源电力滤波器控制方法，包括：(1)建立有源电力滤波器的数学模型；(2)建立基于有源电力滤波器的分数阶滑模控制器的控制律方程；(3)利用分数阶滑模控制器的输出控制有源电力滤波器。本发明能够确保对谐波电流的实时跟踪，并且加强系统的动态性能，提高系统鲁棒性，在外加负载变化的时候，依然能够保持很好的系能；通过设计滑模变控制器保证有源电力滤波器沿着滑模轨迹运行；在滑模控制器当中引入了分数阶模块，与整数阶相比增加了可调项，提高了系统的整体性能。

主权项

1.一种基于分数阶滑模的有源电力滤波器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立有源电力滤波器的数学模型；步骤二、建立基于有源电力滤波器的分数阶滑模控制器的控制律方程；步骤三、利用分数阶滑模控制器的输出控制有源电力滤波器；所述步骤一中，有源电力滤波器数学模型为：其中，x为有源电力滤波器输出的补偿电流，是x的一阶导数，k＝1,2,3，v₁,v₂,v₃分别为三相有源滤波器端电压，i₁,i₂,i₃分别为三相补偿电流，R_c为电阻，L_c为电感，v_dc为电容电压，u为分数阶滑模控制器输出的控制律，d为系统干扰量；所述步骤二中，分数阶滑模控制器的控制律方程为：其中，λ₁、λ₂、λ₃为可调节参数且均为正数，x_d为检测信号电流，为检测信号电流的导数，D^αe、D^α‑1e为跟踪误差的分数阶导数，α取任意有理数；ρ为干扰上界，干扰上界ρ为正数，系统干扰量d和干扰上界ρ满足不等式ρ‑|d|>σ₁，其中，σ₁为正数；s为切换函数，s＝‑λ1e‑λ2∫e‑λ3Dα‑1e，控制器的目标就是使补偿电流x跟踪检测信号电流xd，其中，跟踪误差e＝xd‑x。