基于有限时间观测器的两级式储能变流器改进滑模自抗扰控制

作     者：黄红杰 皇金锋 周杰 

作者机构：陕西理工大学电气工程学院 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：陕西省自然科学研究项目资助(2023-JC-YB-442) 

主　　题：两级式储能变流器 有限时间观测器 自抗扰控制 积分滑模 StarSim 

摘      要：针对传统控制策略下两级式储能变流器功率变化时的暂态性能差和直流母线电压波动大的问题，设计了一种基于有限时间观测器的滑模自抗扰控制（ADRC）策略，并将该控制策略应用于变流器的功率控制和双向DC-DC变换器的直流母线电压控制中以提高系统的暂态性能。首先，该控制策略以自抗扰控制（ADRC）为基础，将变流器之间的耦合部分归入集总扰动中，通过有限时间观测器快速、精准地估计扰动，并将扰动估计值通过前馈补偿以提高控制器的解耦能力；其次，采用基于改进的变速趋近律和积分滑模设计反馈控制律以提高误差的收敛速度和抗扰性能；再次，根据Lyapunov理论证明了该文控制的稳定性和有限时间收敛性；最后，进行了仿真及实验验证，结果表明，该文所提控制策略较PI控制和ADRC策略具有更好的解耦效果，并减小了并网电流谐波，提高了系统暂态响应能力。