PDF《S TATCOM 的输入 — 输出反馈线性化滑模变结构控制》

1 β ( β u ¨* d c- k2

2 e 2- k2

1 e ・ 2- ε

2 s a t ( s 2) - k2 s 2) ì ? í ? ? ? ? (

2 1 ) 结合式(

1 8 ) 、 式(

2 1 ) 可得, y ・

1 和y ¨

2 的跟踪误差 e

1 和e

2 满足: k1

1 e ¨ 1+ k1

2 e ・ 1+ k1 k1

1 e ・ 1+ k1 k1

2 e 1=0 β e … 2+ k2

1 e ¨ 2+ k2

2 e ・ 2+ k2 k2

1 e ・ 2+ k2 β e ¨ 2+ k2 k2

2 e 2=0 { (

2 2 ) 利用极点 配置的方法可求得k1, k2, k1 1, k1 2, k2 1, k2 2, β 的值, 式(

2 2 ) 的极点需配置在复平面的左 侧, 以满足系统稳定的条件. 根据式(

2 1) 可 得到 D - S T AT C OM 的输 入―输 出反馈线性化与积分滑模结合控制框图, 如图2所示.图中: Up c c和U* p c c分别为 P C C 处电压及其参考 值. 图2 输入 - 输出反馈线性化与 积分滑模控制结合控制框图 F i g .

2 C o n t r o l b l o c kd i a g r a mo f i n p u t - o u t p u t f e e d b a c k l i n e a r i z e d i n t e g r a l s l i d i n gm o d ec o n t r o l l e r

3 仿真与实验验证 3.

1 数字仿真验证 为了验 证D-STAT C OM 输入―输出反馈线性4012016,

4 0 (

5 ) ・研制与开发・ h t t p : / / ww w. a e p s - i n f o . c o m 化积分滑 模控制策略的正确性和有效性, 本文在MAT L A B / S i m u l i n k中建立如图1所示的仿真模型 进行数字仿真验证.选择电源电压为3

8 0V, 直流 侧电压为8

0 0V, 频率为5 0H z , 连接电抗为8mH, 连接电阻为0. 1Ω, 直流侧电容为1

00 0 0μ F.滑模 控制参数ε

1 = ε

2 =3, β=2, k1 =k2 =k1

1 =k2

1 =2, k1 2= k2

2 =25

0 0.P I控制参数通过试凑法仿真得 到最优控制参数. 仿真过程中, 通过在 P C C处接入感性负荷来模 拟PCC处电压跌落, 通过改变 D - S T AT C OM 系统 中部分电气参数来模拟系统状态的变化, 从而验证 控制器的动态性能和鲁棒性. 仿真采用传统的 P I控制与本文提出的方法进 行比较, 并在t=0.

2 5s时突加感性负荷, 在0.

4 5s 时切除该负荷.图3分别为P I控制与输入―输出反 馈线性化积分滑模控制的 P C C 处电压的响应曲线 ( 标幺值) 与直流侧电压曲线. 图3 两种控制策略下的仿真曲线 F i g .

3 S i m u l a t i o nc u r v e su n d e r t w oc o n t r o l s t r a t e g i e s 采用本文提出的控制策略时, P C C 处电压波动 比PI控制时小约2%, 直流电压波动比 P I控制时 小2 5V 左右, 且采用本文提出的控制策略在2个工 频周期左右恢复稳定, 而采用 P I控制在5个工频周 期左右才趋于稳定.可以看出, 采用 ........