单相PWM整流器H∞回路成形鲁棒直接电流控制

摘要：

网侧等效电感参数摄动是单相脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器系统模型不确定性的显著表征,这一特性易降低整流器系统的鲁棒性.为降低因测量误差、运行工况变化等导致的模型参数摄动对控制系统鲁棒性的影响,提出基于鲁棒控制理论的H∞回路成形鲁棒直接电流(H∞ loop shaping robust direct current,H∞-LS RDC)控制策略.选取适当的补偿器串联在电流环前后,构造出期望的开环传递函数.在此基础上,对期望受控对象进行正规化互质因式分解,进一步将H∞回路成形设计归结为针对互质因式摄动模型的H∞鲁棒控制问题.提出根据电流高次谐波特性选取补偿器的依据,并利用Riccati方程求解H∞回路成形控制器,所得鲁棒稳定裕度满足良好鲁棒性设计要求.通过半实物实验平台,开展所提控制策略与直轴交轴(direct-axis quadrature-axis,DQ)电流解耦控制策略的实验对比研究,研究结果表明:该H∞-LS RDC控制策略能有效增强单相PWM整流器系统在网侧电感参数摄动情况下的鲁棒性.

关键词：单相PWM整流器、H∞回路成形、互质因式分解、鲁棒性、直接电流控制

所属期刊栏目：45

分类号：TM721(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划

在线出版日期：2021-05-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1429-1437