[发明专利]一种减少中频电源的输出电压谐波的方法和装置

权利要求书

1.一种减少单相中频电源输出电压谐波的方法，其特征在于，包括：

步骤1，建立单相中频电源的离散状态空间数学模型；

步骤2，结合所述离散状态空间数学模型，生成所述单相中频电源的内环离散滑模电流控制器；

步骤3，分别求出所述单相中频电源的基波、3次谐波和5次谐波伺服控制器的离散状态空间表达式；

步骤4，结合所述单相中频电源的离散状态空间数学模型、所述内环离散滑模电流控制器和所述伺服控制器的离散状态空间表达式，生成增广系统的离散状态空间表达式，并根据时域鲁棒控制理论得到待求解的线性矩阵不等式；

步骤5，将所述增广系统的所有极点都配置在指定的鲁棒D′区域内，求出满足该性质的线性矩阵不等式条件；

步骤6，利用鲁棒控制工具箱YALMIP，求解以所述线性矩阵不等式为约束条件的最优控制解，判断是否生成最优解；

步骤7，如果生成，则输出所述最优解；

步骤8，如果没有生成，则修改所述鲁棒D′区域范围，跳到所述步骤5，直至求出最优解。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1具体为：

所述单相中频电源的连续状态空间数学模型具体为：

负载变化作为系统的外界干扰扰动，将其等效为一个理想电流源I_o和导纳Y₀的并联，负载的变化是导纳Y₀的变化，且满足Y_min＜Y₀＜Y_max，Y_min为负载导纳的最小值，Y_max为负载导纳的最大值；记：

由所述连续状态空间数学模型离散化得到离散状态空间数学模型为：

其中：k表示第k个采样时刻，x是状态变量，y为输出变量，u为输入变量，d为外部干扰量，R_f、L_f分别表示输出滤波电感内阻和电感，C_f为输出滤波电容，I_o为负载等效的理想电流源，Y₀为负载等效的导纳Y₀，Y_min为等效导纳的最小值，Y_mdx为等效导纳的最大值；T_S为采样时间，U_T为H桥输出电压，ΔU_T为H桥输出电压存在的不确定变化量，U_o为输出电压，I_L为输出滤波电感电流，dτ是自变量的微分。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单相中频电源的内环离散滑模电流控制器为：

u_eq(k)＝-(C_d1B_d)^-1[C_d1·A_dx(k)-I_ref] (6)。

其中：C_d1＝[0 1]，(C_d1B_d)^-1为矩阵C_d1B_d的逆矩阵，I_ref为电压外环输出也即电流内环的参考量，u_eq(k)为离散滑模电流控制器。