[发明专利]一种基于残差生成器的鲁棒容错控制模块、方法及系统

权利要求书

1.一种基于残差生成器的鲁棒容错控制方法，其特征在于，包括：

构建三相逆变器基于残差生成器的鲁棒容错控制架构，所述三相逆变器基于残差生成器的鲁棒容错控制架构包含补偿控制器；

在所述三相逆变器基于残差生成器的鲁棒容错控制架构的基础上，构建含可再生能源分布式电源逆变器电压电流双闭环控制、LC滤波电路的数学模型以及基于观测器的残差生成器；

根据所述补偿控制器和所述基于观测器的残差生成器，确定优化后的补偿控制器；

根据所述优化后的补偿控制器和控制器对控制对象进行控制；

所述在所述三相逆变器基于残差生成器的鲁棒容错控制架构的基础上，构建含可再生能源分布式电源逆变器电压电流双闭环控制、LC滤波电路的数学模型以及基于观测器的残差生成器，具体包括：

在所述三相逆变器基于残差生成器的鲁棒容错控制架构的基础上，构建含可再生能源分布式电源逆变器电压电流双闭环控制方程；

针对可再生能源分布式电源逆变器 出口处的控制对象LC滤波电路建立dq轴下的数学模型和状态空间数学模型；

当外部干扰出现时，根据所述含可再生能源分布式电源逆变器电压电流双闭环控制方程、所述dq轴下的数学模型和所述状态空间数学模型，建立基于观测器的残差生成器；

所述根据所述补偿控制器和所述基于观测器的残差生成器，确定优化后的补偿控制器，具体包括：

基于观测器的残差生成器，确定所述补偿控制器的结构：

其中，r_Ild、r_Ilq、r_vod、r_voq分别为通过基于观测器的残差生成器生成的电流、电压在dq轴上的残差信号；u_rvod、u_rvoq分别为参数矩阵Q的在dq轴上的输出信号；k₁、k₂、k₃、k₄、k₅、k₆、k₇、k₈为需要设计的未知参数，T为一个时间常数；

选取目标函数，通过梯度下降法对所述补偿控制器的结构进行在线实时优化计算，得到优化后的补偿控制器。

2.根据权利要求1所述的基于残差生成器的鲁棒容错控制方法，其特征在于，所述构建三相逆变器基于残差生成器的鲁棒容错控制架构，具体包括：

在包含控制器和控制对象的控制架构的基础上，引入基于残差生成器的补偿控制器；

根据尤拉参数化证明引入基于残差生成器的补偿控制器后构成的鲁棒容错控制架构，对所述控制架构的追踪性能没有影响。

3.根据权利要求2所述的基于残差生成器的鲁棒容错控制方法，其特征在于，所述含可再生能源分布式电源逆变器电压电流双闭环控制方程为：

其中，ω为角频率，C_f为滤波电容，L_f为滤波电感，为d轴上的电感电流参考值，为q轴上的电感电流参考值，v^*_od为滤波电容d轴电压参考值，v^*_oq为滤波电容q轴电压参考值，v^*_id为三相逆变器的d轴输出电压参考值，v^*_iq为三相逆变器的q轴输出电压参考值，K_pv、K_iv分别为电压环PI控制器的比例项系数和积分项系数；K_pc、K_ic分别为电流环PI控制器的比例项系数和积分项系数；γ_d、γ_q为中间变量，e_id为d轴电流误差信号，e_iq为q轴电流误差信号，e_vd为d轴电压误差信号，e_vq为q轴电压误差信号。