[发明专利]基于李雅普诺夫算法状态变量优化的均流方法

摘要

本发明公开了以电感和电容储能的定量关系建立Lyapunov函数，找到一个李雅普诺夫函数，它是正定的，则李雅普诺夫函数的导数是负定的条件下，当李雅普诺夫函数的状态变量参数x在任何方向趋向无穷大李雅普诺夫函数也趋近无穷大，得出原点的平衡点是全局渐近稳定的，即在状态变量x3中增加了k(Ir‑Io)，进而实现电压、电流和均流的三环控制，本发明结构科学合理，使用安全方便，把李雅普诺夫控制算法应用在多三相永磁同步发电机系统，采用单位功率因数控制，在交流侧不产生谐波，不消耗无功功率，从而不会对发电机稳定运行产生影响，增加发电系统的可靠性，为了保证输出大电流时每个子模块能够实现均流输出，对算法的状态变量进行优化实现对均流信息的闭环控制。

主权项

1.基于李雅普诺夫算法状态变量优化的均流方法，其特征在于：以电感和电容储能的定量关系建立Lyapunov函数，找到一个李雅普诺夫函数，它是正定的，则李雅普诺夫函数的导数是负定的条件下，当x在任何方向趋向无穷大李雅普诺夫函数也趋近无穷大，得出原点的平衡点是全局渐近稳定的，即在状态变量x3中增加了k(Ir‑Io)，进而实现电压、电流和均流的三环控制，设系统能量稳定的工作点为平衡点，定义一个正定李雅普诺夫函数：式中构造系统的状态变量x1、x2和x3，其中x3是包含电压和电流控制的状态变量，定义如下：其中Vr为参考电压，Ir为多整流模块中电流的最大值作为参考电流，k为比例系数，id的稳态值为id0；其次，对李雅普诺夫函数进行求导为：根据李雅普诺夫第一稳定性定理，当李雅普诺夫函数的导数为负定时，则系统在平衡点是稳定的，为了判断李雅普诺函数导数的正负性，分别求x1，x2的导数与电感L的乘积，x3的导数与滤波电容C的乘积，带入李雅普诺夫函数导数的表达式即公式(3)中，在保证李雅普诺夫函数导数为负的条件下，求控制变量的取值范围。