专利名称：一种含参数摄动有源电力滤波器的滑模变结构控制方法
技术领域：
本发明涉及有源电カ滤波器(APF)的控制方法，具体是采用ー种滑模变结构控制方法对有源电カ滤波器的电流跟踪和直流侧电容电压进行统ー控制。
背景技术：
随着电カ电子装置的广泛应用，各类非线性负载产生的谐波和无功电流对电网造成了严重影响。有源电カ滤波器作为ー种抑制谐波的有效措施被广泛研究和应用。并联型有源电カ滤波器(APF)的原理是使变流器产生实时跟踪指令电流i/的补偿电流厶，从而使电网侧电流厶中不含谐波和无功成分。常见的电流跟踪的控制方法有滞环控制、三角载波控制等。滞环控制具有灵活、响应快、精度较高等优点，但它对于开关频率的要求较高，而且开关频率不固定。三角载波控 制的特点是开关频率固定、电路实现简单，但三角载波应用在指令电流中的高频分量吋，控制性能下降。目前，滑模变结构控制以其反应快，稳定性好，对于系统參数摄动和外部干扰具有良好的鲁棒性等优点，已经被应用于电カ电子器件中。滑模变结构控制本质上是ー种开关型控制，它要求頻繁、快速地切換系统的控制状态，而电力电子器件唯一工作模式便是“开一关”模式，两者内在的联系是利用滑模变结构控制电カ电子变换器的基础。所谓的变结构控制是指当系统状态向量运动到某特定点，使得由状态向量决定的切換函数值发生变化时(切換函数的值由正变负或由负变正吋)，系统的运动方程由ー种形式转变为另ー种形式(结构发生了变化)。在这种不断的结构变化中，系统状态向量最終运动到平衡点。一般情况下，要求在切換面上存在滑动模态，即所谓的滑模变结构。理想的滑模变结构控制其切換频率是无穷大的，控制量也无限制，所以滑模是光滑的，但实际系统中无法满足上面两点要求，而且还存在时间和空间上的滞后，使得滑模变结构系统产生“抖振”，鲁棒性不强。另外，对于电压型有源电カ滤波器的直流侧电容电压的控制，常常采用PI调节控制，PI调节控制缺点比较明显易出现超调，參数难以整定，且受精确数学模型影响较大，抗干扰性能较差。目前，对于电压型有源电カ滤波器中的电流跟踪控制和直流侧电容电压控制，大多数文献和实际应用中都是将两者分开设计，过程比较繁琐。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出了一种含參数摄动的有源电カ滤波器(APF)的滑模变结构控制方法，实现对电流跟踪和直流侧电容电压的统ー控制，使补偿电流快速地跟踪指令电流，使电网电流被补偿为稳定平衡的三相正弦电流，且直流测电压也能很快地达到稳定值。本发明的技术方案是采用如下步骤
I)建立在abc坐标系下并联有源电カ滤波器的状态空间数学模型，将该状态空间数学模型转换到dq坐标系下，得到以谐波电流的dq分量ん、ん和直流侧电容电压Udc为状态变量的统ー数学模型；
2)将误差!/、く、和‘-Uit作为输入量构造滑模面&将滑模面S解耦为Sd和
权利要求
1.一种含參数摄动有源电カ滤波器的滑模变结构控制方法，其特征是采用如下步骤 1)建立在abc坐标系下并联有源电カ滤波器的状态空间数学模型，将该状态空间数学模型转换到dq坐标系下，得到以谐波电流的dq分量ん、ん和直流侧电容电压Udc为状态变量的统ー数学模型； 2)将误差
2.根据权利要求I所述的ー种含參数摄动有源电カ滤波器的滑模变结构控制方法，其特征是步骤I)中所述的状态空间数学模型是 ，所述的统一数学模型是
全文摘要
本发明公开了一种含参数摄动的有源电力滤波器滑模变结构控制方法，先建立在abc坐标系下的状态空间数学模型，将该状态空间数学模型转换到dq坐标系下，得到以谐波电流的dq分量和直流侧电容电压为状态变量的统一数学模型；再构造滑模面，并将滑模面解耦进行控制，定义控制率，把控制率经过反变换得到等效控制率，构造积分滑模面，重新定义新的控制率，最后得到驱动开关管的PWM信号。本发明采用滑模变结构，将电流跟踪和直流侧电容电压进行统一控制，不仅设计简单、易于实现，而且对于系统内部参数摄动和外部干扰具有很好的鲁棒性，当负载发生突变时能够快速跟踪电流变化，具有良好的动态性能。
文档编号H02J3/01GK102655327SQ201210144390
公开日2012年9月5日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者刘国海, 孙京京, 陈兆岭 申请人:江苏大学