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专利号: 2022109895505
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2025-05-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于改进型粒子群算法扰动观测器复合滑模的逆变器控制策略,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:根据三相全桥式LC型逆变器的滤波电感电流和滤波电容电压,构建三相逆变器的α-β坐标系状态空间模型;

α-β坐标系状态空间模型为:其中,C为交流侧电容值,L为交流侧电感值,r为交流侧滤波电感内阻,K步骤2:根据步骤1构建的状态空间模型,将其转换为二阶系统,对总扰动参数进行系统扩张,构建三相逆变器的非线性扩张状态观测器模型;

二阶系统为:

由于α和β轴上的分析步骤相同,故以α为例进行分析,并将上述二阶系统重写为:其中,输出被控量y=u

对总扰动参数进行系统扩张,构建三相逆变器的非线性扩张状态观测器模型为:其中,

式中:z

步骤3:根据步骤2构建的非线性扩张状态观测器模型,采用改进型粒子群算法对观测器的待定系数k其中:ω

改进型粒子群算法对观测器的待定系数k步骤3.1:初始化粒子种群规模n、惯性系数、位置和速度参数;

步骤3.2:随机生成粒子的初始位置和初始速度值以及个体最优和全局最优向量;

步骤3.3:将粒子的位置向量作为ESO的参数,通过观测器模型解出观测量;

步骤3.4:通过适应度函数确定粒子的适应度;

所述步骤3.4中的适应度函数在均方差指标的基础上,计入误差绝对值,具体为:步骤3.5:更新个体历史最优位置PB和整体最优位置GB;

步骤3.6:采用改进型粒子群算法,更新粒子的位置及速度;

所述步骤3.6中更新粒子的位置及速度具体为:V

X

其中,n为粒子的个数,i=1,2,…,n分别表示不同的粒子,ω步骤3.7:判断观测误差是否达标,若达标则进行步骤3.8,否则将新粒子的位置及速度返回步骤3;

步骤3.8:输出观测器最优的参数k步骤4:根据步骤3构建的新的扩张状态观测器,用观测误差的非线性PID估计总扰动来设计扰动观测器其中,扰动观测器增益k

步骤5:根据步骤4构建的扰动观测器,设计滑模面,并构建三相逆变器的指数趋近滑模控制律;

三相逆变器的指数趋近滑模控制律为:其中,u

步骤6:根据步骤5获取滑模控制器的输出,通过SVPWM来对三相逆变器的全桥开关进行信号控制;获取滑模控制器的三相逆变器全桥开关控制信号为:将α、β坐标下的两个控制率u