基于T‑S模糊建模的有源滤波器智能电流跟踪控制方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有源电力滤波技术，具体地说，涉及一种基于T-S模糊建模的有源滤波器智能电流跟踪控制方法。
技术介绍
随着现代电力电子技术的大量推广和应用，各种功率电子设备越来越多，谐波、无功、不平衡等对电力系统产生了很大的影响，严重影响了供电品质，降低了发电设备、用电设备的工作性能和使用寿命，甚至危及电力系统的安全性。目前主要采用外加滤波器的方式进行治理，滤波器分为无源滤波器和有源滤波器(APF)两种。由于无源滤波器存在只能补偿特定谐波等缺陷，所以现在对电能问题的治理研究主要集中在有源滤波器。有源滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，不仅能补偿各次谐波，还可抑制闪变，补偿无功，同时滤波特性不受系统阻抗的影响，因此成为了广泛研究和关注的热点。由于难以获得被控对象精确的数学模型，传统的控制方案难以达到理想的控制效果。而T-S模糊模型的本质是一个非线性动力学模型可以看成是许多个局部线性模型的模糊逼近，T-S模糊模型由一组if-then规则来描述非线性系统，每一个规则代表一个子系统，整个模糊系统即为各个子系统的线性组合。模糊控制是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法，它首先将操作人员或专家经验变成模糊规则，然后将由传感器来的实时信号模糊化，将模糊化得信号作为模糊规则的输入，完成模糊推理，最终将推理后得到的输出量加到执行器上，实现系统的模糊控制。自适应模糊控制是具有自适应学习的模糊逻辑系统，其可以任意设定控制对象参数的初始值，然后通过设计控制器参数的自适应算法，调节自适应参数，实时在线更新控制器参数...
【技术保护点】
基于T‑S模糊建模的有源滤波器智能电流跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立有源滤波器非线性模型；2)在有源滤波器非线性模型的基础上，建立其T‑S模糊模型，并通过单点模糊化、乘积推理和中心平均加权反模糊化得到有源滤波器的T‑S模糊动态系统模型；3)根据并行分布补偿算法设计每一个T‑S模糊子模型的局部线性状态反馈控制器，并通过单点模糊化、乘积推理和中心平均加权反模糊化得到局部线性状态反馈控制器的控制律；4)设计参考模型；5)考虑到参数不确定性和外界干扰的存在，对所述步骤2)建立的T‑S模糊动态系统模型和所述步骤3)建立的局部线性状态反馈控制器的控制律进行改进，以使有源滤波器模糊动态系统模型轨迹跟踪参考模型轨迹；6)根据李雅普诺夫函数理论设计自适应控制算法，使轨迹跟踪误差和参数估计误差渐进稳定。
【技术特征摘要】
1.基于T-S模糊建模的有源滤波器智能电流跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)建立有源滤波器非线性模型；
2)在有源滤波器非线性模型的基础上，建立其T-S模糊模型，并通过单点模糊化、乘积推理和中心平均加权反模糊化得到有源滤波器的T-S模糊动态系统模型；
3)根据并行分布补偿算法设计每一个T-S模糊子模型的局部线性状态反馈控制器，并通过单点模糊化、乘积推理和中心平均加权反模糊化得到局部线性状态反馈控制器的控制律；
4)设计参考模型；
5)考虑到参数不确定性和外界干扰的存在，对所述步骤2)建立的T-S模糊动态系统模型和所述步骤3)建立的局部线性状态反馈控制器的控制律进行改进，以使有源滤波器模糊动态系统模型轨迹跟踪参考模型轨迹；
6)根据李雅普诺夫函数理论设计自适应控制算法，使轨迹跟踪误差和参数估计误差渐进稳定。
2.根据权利要求1所述的基于T-S模糊建模的有源滤波器智能电流跟踪控制方法，其特征在于，所述步骤1)建立有源滤波器的非线性模型包括以下步骤：
1-1)根据电路理论和基尔霍夫定理得到有源滤波器在abc坐标系下的数学模型如下：
其中，v1,v2,v3分别为三相有源滤波器端电压，i1,i2,i3分别为三相补偿电流，Lc为电感，Rc为电阻，v1M,v2M,v3M,vMN分别为M点到a、b、c、N点的电压；
1-2)定义开关函数，有源滤波器的数学模型式(1)变形为：
其中，vdc为直流侧电容电压，ck(k＝1,2,3)为开关函数，指示IGBT的工作状态，
所述开关函数ck的定义为：
1-3)定义开关状态函数，有源滤波器的数学模型式(4)变形为：
其中，dnk为开关状态函数，
所述开关状态函数dnk的定义为：n＝0,1,...,7，表示允许的开关状态；
1-4)将有源滤波器的数学模型式(8)进行abc/dq坐标变换，得到dq坐标系下的数学模型：
其中，ω为电源电压基波分量的角频率，即d、q轴的旋转角速度；dnd、dnq为dq坐标系下的开关状态函数；id、iq为dq坐标系下的补偿电流；vd、vq为dq坐标系下的公共连接点PCC处电压。
3.根据权利要求1所述的基于T-S模糊建模的有源滤波器智能电流跟踪控制方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯世玺，费峻涛，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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