[发明专利]双向充电机前端整流器高抗扰反步控制方法及系统

权利要求书

1.一种双向充电机前端整流器高抗扰反步控制方法，其特征在于，包括：

构建扰动下的双向充电机前端整流器的动态数学模型；

获取三相电网电压、电网电流及整流器直流电压，计算有功功率和无功功率，结合直流电压参考值和无功功率参考值，设计带扰动估计值的反步控制律；

构造扰动观测器来获取整流器动态模型中等价扰动的估计值，并作为所述反步控制律的扰动估计值输入；

基于整流器闭环系统稳定性，求解出反步控制律和扰动观测器的参数，以实现双向充电机前端整流器的高抗扰反步控制；

扰动下的整流器动态数学模型为

其中

V_dc是直流电压实测值，u_α,u_β是两相静止坐标系下的电网电压，ω是三相电压的角频率，C是直流侧电容，L是滤波电感，R是线路等效电阻，R_L0是负载电阻的标称值，P_loss是系统功率损耗；d₁、d₂和d₃是由于负载变化和未建模动态等因素产生的等价扰动，上标“-”表示未建模动态等干扰；

P和Q分别为计算的整流器有功功率和无功功率，即

其中i_α,i_β是两相静止坐标系下的电网电流；

u_P,u_Q是整流器的控制信号，定义为

其中v_α,v_β是整流器在两相静止坐标系下的调制电压。

2.如权利要求1所述的双向充电机前端整流器高抗扰反步控制方法，其特征在于，通过构造Lyapunov函数来求解反步控制律和扰动观测器的参数。

3.如权利要求2所述的双向充电机前端整流器高抗扰反步控制方法，其特征在于，Lyapunov函数为：

其中表示等价扰动的估计误差；为等价扰动的估计值，d₁、d₂和d₃是等价扰动；e₁为整流器直流电压误差，e₂为有功功率误差，e₃为无功功率误差。

4.如权利要求1所述的双向充电机前端整流器高抗扰反步控制方法，其特征在于，双向充电机前端整流器的动态数学模型为：

双向充电机前端整流器的数学模型中整流器直流电压的微分值、有功功率的微分值和无功功率的微分值与相应等价扰动的叠加。

5.如权利要求1所述的双向充电机前端整流器高抗扰反步控制方法，其特征在于，带扰动估计值的反步控制律P^ref、u_P和u_Q为

其中e₂＝P^ref-P,e₃＝Q^ref-Q，是直流电压参考值，P^ref是有功功率参考值，Q^ref是无功功率参考值，λ₁＞0,λ₂＞0,λ₃＞0为控制律参数，为等价扰动的估计值，V_dc为整流器直流电压，P为有功功率，Q为无功功率，C是直流侧电容，L是滤波电感，R_L0是负载电阻的标称值。

6.如权利要求5所述的双向充电机前端整流器高抗扰反步控制方法，其特征在于，扰动观测器的形式为：

其中k＞0为扰动观测器增益，d₀₁,d₀₂,d₀₃为常数。