[发明专利]面向双向充电机前端AC/DC整流器的直接增益控制方法及系统

权利要求书

1.一种面向双向充电机前端AC/DC整流器的直接增益控制方法，其特征在于，包括：

获取PWM整流器的负载电流；

将负载电流前馈至含有第一待设计增益参数的状态变换中；其中，状态变换中构建了变换后的状态变量与PWM整流器状态变量的关系；PWM整流器状态变量包括直流电压的平方值、无功功率和有功功率；

含有第一待定增益参数的状态变换为：

其中，为直流电压的参考值，R_L是负载电阻，H₁为第一待定增益参数，x₂＝P；x₃＝Q为PWM整流器状态变量，P和Q分别为PWM整流器有功功率和无功功率，z₁、z₂和z₃为变换后的PWM整流器状态变量；

状态变换后的状态变量经含有第二待设计增益参数的单环直接增益规律的控制，输出在两相静止坐标系下的调制电压以调制PWM整流器；其中，单环直接增益规律包括直流电压控制律和无功功率控制律；直流电压控制律u_P和无功功率控制律u_Q表示为：

其中，H₂是第二待定增益参数，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，L是滤波电感，R是线路等效电阻；

第一待设计增益参数大于C是直流侧电容，R_L是负载电阻，M是正定Lyapunov加权矩阵，n₀为任意正常数；第二待设计增益参数大于0。

2.如权利要求1所述的面向双向充电机前端AC/DC整流器的直接增益控制方法，其特征在于，在两相静止坐标系下的直流电压控制律u_P和无功功率控制律u_Q为：

其中v_α,v_β是PWM整流器在两相静止坐标系下的调制电压，u_α,u_β是两相静止坐标系下的电网电压。

3.如权利要求1所述的面向双向充电机前端AC/DC整流器的直接增益控制方法，其特征在于，直流电压控制律的目的是使得直流电压跟踪其参考值。

4.如权利要求1所述的面向双向充电机前端AC/DC整流器的直接增益控制方法，其特征在于，无功功率控制律的目的是实现网侧电流正弦化，确保系统单位功率因数运行，即无功功率趋于0。

5.如权利要求1所述的面向双向充电机前端AC/DC整流器的直接增益控制方法，其特征在于，含有第一待定增益参数的状态变换是根据直接增益控制原理和PWM整流器动态数学模型而构建的。

6.如权利要求1所述的面向双向充电机前端AC/DC整流器的直接增益控制方法，其特征在于，根据Lyapunov稳定性原理，求取第一待设计增益参数和第二待设计增益参数的选择范围。

7.一种面向双向充电机前端AC/DC整流器的直接增益控制器，其特征在于，包括存储器，所述存储有计算机程序，其特征在于，该程序所述直接增益控制器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的面向双向充电机前端AC/DC整流器的直接增益控制方法中的步骤。

8.一种面向双向充电机前端AC/DC整流器的直接增益控制系统，其特征在于，包括如权利要求7所述的面向双向充电机前端AC/DC整流器的直接增益控制器。