一种航空多电发动机VIENNA整流器控制方法与流程

技术特征：

1.一种航空多电发动机VIENNA整流器控制方法，其特征在于：

步骤1：建立VIENNA整流器在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型；

步骤2：基于全局终端滑模理论设计滑模面，并取直流侧电压差作为控制变量；

步骤3：将建立的数学模型与设计的滑模面进行整理后设计电压外环全局终端滑模控制方案，以直流侧电压作为输入，电流内环指令值为输出；

步骤4：采用基于自适应的在线模糊推理方法对电压外环全局终端滑模的趋近律进行合理性控制；

步骤5：设计自适应模糊调节器，取直流侧电压及其导数作为输入，滑模系数k为输出，通过输出的滑模系数k对电压外环全局终端滑模趋近律参数进行在线整定。

2.如权利要求1所述的VIENNA整流器控制方法，其特征在于：所述步骤1中，依据基尔霍夫电压电流定律，建立VIENNA整流器在三相静止坐标系下的数学模型；对三相静止坐标系下的数学模型经坐标变换得到VIENNA整流器在两相旋转坐标系下的数学模型。

3.如权利要求2所述的VIENNA整流器控制方法，其特征在于：所述三相静止坐标系下建立数学模型为：

$\left\{\begin{array}{c}{E}_a={\mathrm{Ri}}_a+L\frac{{\mathrm{di}}_a}{dt}+U_{an}\\ E_b={\mathrm{Ri}}_b+L\frac{{\mathrm{di}}_b}{dt}+U_{bn}\\ E_c={\mathrm{Ri}}_c+L\frac{{\mathrm{di}}_c}{dt}+U_{cn}\\ I_p=C1\frac{{\mathrm{dU}}_{C1}}{dt}+\frac{{\mathrm{dU}}_{dc}}{R_l}\\ I_n=-C2\frac{{\mathrm{dU}}_{C2}}{dt}-\frac{{\mathrm{dU}}_{dc}}{R_l}\end{array}\right.$

式中，U_C1、U_C2表示直流侧电容C1、C2的电压，R_l表示输出负载，U_dc表示直流侧电压，R表示输入端等效电阻，L表示交流侧的电感，i_a、i_b、i_c表示三相输入电流,U_an、U_bn、U_cn表网测输入端电压，I_p、I_n表示输出直流母线正负向电流；

所述两相旋转坐标系下的数学模型为：

$\left\{\begin{array}{c}L\frac{{\mathrm{di}}_d}{dt}-{\mathrm{\ωLi}}_q+{\mathrm{Ri}}_d=U_d-\left(\frac{1-S_d}{2}\right)K_d{U}_{dc}\\ L\frac{{\mathrm{di}}_q}{dt}+{\mathrm{\ωLi}}_d+{\mathrm{Ri}}_q=U_q-\left(\frac{1-S_q}{2}\right)K_q{U}_{dc}\\ C\frac{{\mathrm{dU}}_{dc}}{dt}=\frac{3}{2}\[(1-S_q)K_q{i}_q+(1-S_d)K_d{i}_d\]-2\frac{U_{dc}}{R_l}\end{array}\right.$

式中，i_d、i_q表示两相旋转坐标系下的网侧电流，U_d、U_q表示网侧电压，S_d、S_q表示电压外环开关函数S_a、S_b、S_c在dq坐标系下的变量，K_d、K_q表示sign(E_a)、sign(E_b)、sign(E_c)在dq坐标系下的变量，L表示交流侧的电感，R表示输入端等效电阻电阻，C表示直流侧电容，ω表示系统基波频率，U_dc表示直流侧电压。

4.如权利要求1所述的VIENNA整流器控制方法，其特征在于：所述步骤2中，滑模控制理论选择误差变量e和电压外环开关函数S为：

$\left\{\begin{array}{c}e=U_{dc}-{U_{dc}}^{*}\\ S\left(e\right)=e+k\frac{de}{dt}+\mathrm{\β}{e}^{\frac{q}{p}}=0\end{array}\right.$

式中，k表示滑模系数,β＞0，表示常数，p,q(p>q)表示正奇数，U_dc表示直流侧电压，表示参考电压，e表示误差变量，S表示电压外环开关函数。

5.如权利要求4所述的VIENNA整流器控制方法，其特征在于：所述步骤3中，通过对滑模系数k进行调整对直流侧电压响应效果进行控制，通过将实际电流与电流内环指令电流进行对比确定开关信号。

6.如权利要求1所述的VIENNA整流器控制方法，其特征在于：所述步骤4中，系统在接近平衡点的过程中，当系统在距离滑模面较远时，选取较大的滑模系数以增大系统向滑模面运动的速度，在系统距离滑模面较近时，选择较小的滑模系数以减小系统的运动速度；滑模系数的选取以电压外环的输出作为基准，选取直流侧电压及其导数作为系统状态的参考量。

7.如权利要求1所述的VIENNA整流器控制方法，其特征在于：所述步骤5中，自适应模糊调节器选取的两个输入分别选用负大、负中、负小、零、正小、正中、正大7种状态。