基于滑模控制的逆变器输出电压稳态方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于滑模控制的逆变器输出电压稳态方法，包括如下步骤：步骤1，设定参考电压vref，根据逆变器电路建立运算模型，将输出电压V和参考电压vref的差值定义为滑模变量的误差信号值s；步骤2，设置动态参数值β，其中s≤βsM，s≥βsm，控制器结构是由四个状态和一个初始状态组成；步骤3，根据动态参数值的实时更新，将误差信号值s及其导数通过控制算法收敛到滑模面s＝0及步骤4，将输出电压V＝vref+s输出。
【专利说明】基于滑模控制的逆变器输出电压稳态方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动化控制领域，尤其涉及一种基于滑模控制的逆变器输出电压稳态方法。
【背景技术】
[0002]逆变器通常是为了将直流电逆变为交流电，以此为交流负载供电。目前应用最为广泛的是UPS电源和光伏发电系统。光伏逆变器作为光伏发电系统和公共电网的连接点，其输出电压和输出电流通过控制方式能够跟踪上外部的参考正弦信号，该控制方法的研究成为了国内外的研究重点。
[0003]目前逆变器的控制输出方法有自然切换法、高频脉冲宽度调制(PWM)和滑模控制等。自然切换法因为只需要一个开关控制就能实现调节，因此具有很好的动态性能，但它必须依赖于系统的精确模型。高频脉冲宽度调制是基于功率级模型参数的，使输出波形随负载的变化而变化。滑模控制技术在Dc-Dc开关控制器中已经被提出作为一种PWM控制策略，滑模控制技术对系统的不确定性和负载的变化具有很强的鲁棒性，使输出信号能够跟踪上参考信号，但是滑模控制方案在设计过程中也存在缺点，比如在滑动模态条件下建立的过渡过程和滑动模态间的权衡分析比较困难，又因为逆变器输出的电感电压和电容电流通常是不容易测量的，所以增加了控制器设计的复杂性。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于滑模控制的逆变器输出电压稳态方法。
[0005]为了实现本发明的目的是在存在参数不确定和负载扰动的情况下，逆变器的输出电压ν能够快速地跟踪上参考的正弦电压vMf，引入磁滞参数是用来限制开关频率的大小。
[0006]本发明提供了一种基于滑模控制的逆变器输出电压稳态方法，其关键在于，包括如下步骤:
[0007]步骤1，设定参考电压Vref，根据逆变器电路建立运算模型，将输出电压V和参考电压Vref的差值定义为滑模变量的误差信号值s ；
[0008]步骤2，设置动态参数值β，其中s≤β sM，s≥β S111,控制器结构是由四个状态
【权利要求】
1.一种基于滑模控制的逆变器输出电压稳态方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤I，设定参考电压Vm，根据逆变器电路建立运算模型，将输出电压V和参考电压Vref的差值定义为滑模变量的误差信号值s ； 步骤2，设置动态参数值β，其中s≤β%，s≥Psm，控制器结构是由四个状态 , Sm, Su，Sm和Iv初始状态组成； 步骤3，根据动态参数值的实时更新，将误差信号值s及其导数;通过控制算法收敛到滑丰旲面J = O -?.^ = ο， 步骤4，将输出电压V = vref+s输出。
2.根据权利要求1所述的基于滑模控制的逆变器输出电压稳态方法，其特征在于，所述步骤I包括: 步骤1-1，建立逆变器电路的数学模型，如下所示:
3.根据权利要求1所述的基于滑模控制的逆变器输出电压稳态方法，其特征在于，所述步骤2控制算法包括: 步骤2-1，二阶滑模控制，
4.根据权利要求2所述的基于滑模控制的逆变器输出电压稳态方法，其特征在于，所述逆变器电路电容和电感的参数配置为如下步骤: 步骤3-1，通过对二阶滑模控制的相轨迹分析得到，对应于逆变器电路的传递函数，所述逆变器电路处于无阻尼状态时为椭圆的极限环，即开路时，电阻无穷大，相当于1/RC为零，所以
5.根据权利要求2所述的基于滑模控制的逆变器输出电压稳态方法，其特征在于，所述步骤2动态参数值的运算包括:步骤2-4，设定动态参数值为β，根据
6.根据权利要求1所述的基于滑模控制的逆变器输出电压稳态方法，其特征在于，包括:通过控制所述控制器的开关频率磁滞参数对开关频率的大小进行限制。
7.根据权利要求6所述的基于滑模控制的逆变器输出电压稳态方法,其特征在于,包括确定磁滞参数δ , 如果磁滞参数δ趋近于零，为了限制开关频率的大小，通过磁滞参数δ实现， 由
【文档编号】H02J3/40GK103997067SQ201410181303
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】凌睿, 张婕, 但强, 舒志辉, 朱哲人, 刘楠, 王传鑫, 罗杨, 王理智 申请人:重庆大学