基于自适应线性扩张状态观测器的双有源桥变换器无模型预测电压控制

作     者：于新红 操建生 许立斌 胡存刚 汪凤翔 YU Xinhong;CAO Jiansheng;XU Libin;HU Cungang;WANG Fengxiang

作者机构：电机驱动与功率电子国家地方联合工程研究中心(中国科学院海西研究院泉州装备制造研究中心)泉州362216 福建农林大学机电工程学院福州350100 福州大学电气工程与自动化学院福州350108 安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2024年第50卷第9期

页      面：4184-4194页

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：国家自然科学基金(52277070) 福建省科技重大专项(2022HZ028010) 福建省科技计划(2022T3070) 泉州市科技计划(2023C002R) 

主　　题：双有源桥 自适应线性扩张状态观测器 超局部 无模型预测电压控制 鲁棒性 动态性 

摘      要：针对模型预测控制算法参数依赖性问题以及传统扰动观测器应用于双有源桥变换器中存在估计补偿滞后于外部扰动、固定增益无法适应外部宽范围干扰变化等缺点,提出一种基于自适应线性扩张状态观测器的无模型预测电压控制策略。首先,结合预测控制与无模型控制方法构建双有源桥变换器的电压预测超局部模型,代替传统物理模型,降低参数依赖;其次,设计线性扩张状态观测器对超局部模型中动态部分进行反馈补偿,提高控制精度。同时在线拟合电压误差趋势,自适应调整观测器带宽,实现超前补偿;最后,设计成本函数,求解最优移相比,实现无模型预测电压控制。实验结果验证了该方法在提升系统鲁棒性和动态性方面的有效性。