控制理论与应用

作者：滕青芳,佐俊,潘浩,徐睿琦

单位：兰州交通大学 自动化与电气工程学院,兰州交通大学 自动化与电气工程学院,兰州交通大学 自动化与电气工程学院,兰州交通大学 自动化与电气工程学院

关键词：电压源逆变器; 时变增益; 扩张状态观测器; super-twisting 算法

基金：国家自然科学基金项目(62063015, 61463025)资助.

针对电压源逆变器系统中负载扰动和参数摄动, 本文提出了一种基于时变增益扩张状态观测器的自适应super-twisting鲁棒电压控制新方法. 首先考虑负载扰动, 建立单相逆变器系统的动态模型, 进而考虑系统参数摄动,通过引入非测量辅助状态变量, 将上述动态模型转化为只包含匹配扰动的状态方程; 其次, 设计时变增益扩张状态观测器, 以实现对非测量辅助状态变量与包含负载变化和参数摄动等因素在内的集总不确定项的估计; 最后, 基于此扩张状态观测器, 设计采用自适应super-twisting算法的滑模控制律, 以实现逆变器系统输出电压对其参考电压的快速准确跟踪并增强系统鲁棒性. 仿真实验结果表明: 所提出的时变增益扩张状态观测器可在保证观测误差收敛的同时, 有效抑制“初始微分峰值”现象; 采用自适应super-twisting算法的滑模控制策略可使逆变器系统输出电压具有较高跟踪精度和较小总谐波失真率, 增强系统的抗干扰能力, 并降低控制输入信号“抖振”.

来源：2020年第9期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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