基于滑?？刂频哪孀兤鬏敵鲭妷悍€(wěn)態(tài)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于滑?？刂频哪孀兤鬏敵鲭妷悍€(wěn)態(tài)方法，包括如下步驟：步驟1，設(shè)定參考電壓vref，根據(jù)逆變器電路建立運(yùn)算模型，將輸出電壓V和參考電壓vref的差值定義為滑模變量的誤差信號值s；步驟2，設(shè)置動態(tài)參數(shù)值β，其中s≤βsM，s≥βsm，控制器結(jié)構(gòu)是由四個狀態(tài)和一個初始狀態(tài)組成；步驟3，根據(jù)動態(tài)參數(shù)值的實(shí)時更新，將誤差信號值s及其導(dǎo)數(shù)通過控制算法收斂到滑模面s＝0及步驟4，將輸出電壓V＝vref+s輸出。
【專利說明】基于滑模控制的逆變器輸出電壓穩(wěn)態(tài)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于滑?？刂频哪孀兤鬏敵鲭妷悍€(wěn)態(tài)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]逆變器通常是為了將直流電逆變?yōu)榻涣麟?，以此為交流?fù)載供電。目前應(yīng)用最為廣泛的是UPS電源和光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)和公共電網(wǎng)的連接點(diǎn)，其輸出電壓和輸出電流通過控制方式能夠跟蹤上外部的參考正弦信號，該控制方法的研究成為了國內(nèi)外的研究重點(diǎn)。
[0003]目前逆變器的控制輸出方法有自然切換法、高頻脈沖寬度調(diào)制(PWM)和滑?？刂频?。自然切換法因為只需要一個開關(guān)控制就能實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，因此具有很好的動態(tài)性能，但它必須依賴于系統(tǒng)的精確模型。高頻脈沖寬度調(diào)制是基于功率級模型參數(shù)的，使輸出波形隨負(fù)載的變化而變化。滑?？刂萍夹g(shù)在Dc-Dc開關(guān)控制器中已經(jīng)被提出作為一種PWM控制策略，滑模控制技術(shù)對系統(tǒng)的不確定性和負(fù)載的變化具有很強(qiáng)的魯棒性，使輸出信號能夠跟蹤上參考信號，但是滑?？刂品桨冈谠O(shè)計過程中也存在缺點(diǎn)，比如在滑動模態(tài)條件下建立的過渡過程和滑動模態(tài)間的權(quán)衡分析比較困難，又因為逆變器輸出的電感電壓和電容電流通常是不容易測量的，所以增加了控制器設(shè)計的復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，特別創(chuàng)新地提出了一種基于滑?？刂频哪孀兤鬏敵鲭妷悍€(wěn)態(tài)方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的是在存在參數(shù)不確定和負(fù)載擾動的情況下，逆變器的輸出電壓ν能夠快速地跟蹤上參考的正弦電壓vMf，引入磁滯參數(shù)是用來限制開關(guān)頻率的大小。
[0006]本發(fā)明提供了一種基于滑?？刂频哪孀兤鬏敵鲭妷悍€(wěn)態(tài)方法，其關(guān)鍵在于，包括如下步驟:
[0007]步驟1，設(shè)定參考電壓Vref，根據(jù)逆變器電路建立運(yùn)算模型，將輸出電壓V和參考電壓Vref的差值定義為滑模變量的誤差信號值s ；
[0008]步驟2，設(shè)置動態(tài)參數(shù)值β，其中s≤β sM，s≥β S111,控制器結(jié)構(gòu)是由四個狀態(tài)
【權(quán)利要求】
1.一種基于滑?？刂频哪孀兤鬏敵鲭妷悍€(wěn)態(tài)方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟I，設(shè)定參考電壓Vm，根據(jù)逆變器電路建立運(yùn)算模型，將輸出電壓V和參考電壓Vref的差值定義為滑模變量的誤差信號值s ； 步驟2，設(shè)置動態(tài)參數(shù)值β，其中s≤β%，s≥Psm，控制器結(jié)構(gòu)是由四個狀態(tài) , Sm, Su，Sm和Iv初始狀態(tài)組成； 步驟3，根據(jù)動態(tài)參數(shù)值的實(shí)時更新，將誤差信號值s及其導(dǎo)數(shù);通過控制算法收斂到滑豐旲面J = O -?.^ = ο， 步驟4，將輸出電壓V = vref+s輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滑?？刂频哪孀兤鬏敵鲭妷悍€(wěn)態(tài)方法，其特征在于，所述步驟I包括: 步驟1-1，建立逆變器電路的數(shù)學(xué)模型，如下所示:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滑模控制的逆變器輸出電壓穩(wěn)態(tài)方法，其特征在于，所述步驟2控制算法包括: 步驟2-1，二階滑?？刂疲?
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于滑?？刂频哪孀兤鬏敵鲭妷悍€(wěn)態(tài)方法，其特征在于，所述逆變器電路電容和電感的參數(shù)配置為如下步驟: 步驟3-1，通過對二階滑?？刂频南嘬壽E分析得到，對應(yīng)于逆變器電路的傳遞函數(shù)，所述逆變器電路處于無阻尼狀態(tài)時為橢圓的極限環(huán)，即開路時，電阻無窮大，相當(dāng)于1/RC為零，所以
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于滑模控制的逆變器輸出電壓穩(wěn)態(tài)方法，其特征在于，所述步驟2動態(tài)參數(shù)值的運(yùn)算包括:步驟2-4，設(shè)定動態(tài)參數(shù)值為β，根據(jù)
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滑模控制的逆變器輸出電壓穩(wěn)態(tài)方法，其特征在于，包括:通過控制所述控制器的開關(guān)頻率磁滯參數(shù)對開關(guān)頻率的大小進(jìn)行限制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于滑?？刂频哪孀兤鬏敵鲭妷悍€(wěn)態(tài)方法,其特征在于,包括確定磁滯參數(shù)δ , 如果磁滯參數(shù)δ趨近于零，為了限制開關(guān)頻率的大小，通過磁滯參數(shù)δ實(shí)現(xiàn)， 由
【文檔編號】H02J3/40GK103997067SQ201410181303
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】凌睿, 張婕, 但強(qiáng), 舒志輝, 朱哲人, 劉楠, 王傳鑫, 羅楊, 王理智 申請人:重慶大學(xué)