离散滑模重复控制器设计及其在逆变器上的实现

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1、浙江工业大学硕士学位论文离散滑模重复控制器设计及其在逆变器上的实现作者姓名：许利达指导教师：孙明轩教授浙江工业大学信息工程学院2013年5月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterDiscreteSlidingModeRepetitiveControllerDesignandImplementationinanInverterCandidate：LidaXUAdvisor：Prof．MingxuanSunCollegeofInformationEn

2、gineeringZhejiangUniversityofTechnologyMay2013浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：韵刽适日期：2一侈年j’月印7H学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论

3、文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密昭。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：导师签名：韵41过伽吵彳日期：2吖歹年厂月劢／日日期∥邮年J，月刀，／日浙江工业大学硕士学位论文离散滑模重复控制器设计及其在逆变器上的实现摘要实际中存在许多执行周期跟踪任务的被控对象，这类控制系统中的干扰通常含有周期性，重复控制能

4、完全抑制周期性扰动，提高控制精度，是一种有效的控制方法。在电力电子装置中，CVCF(恒压恒频)PWM(脉冲宽度调制)逆变器得到了广泛的应用，其输出波形中含有大量周期性的高次谐波。在逆变器控制中，重复控制能完全跟踪周期参考信号，有效抑制谐波干扰，提高输出波形质量。本文主要研究离散滑模重复控制器的设计及其在逆变器上的应用，主要工作如下：1．针对含有周期扰动的不确定系统，分别采用趋近律方法和理想切换动态方程设计离散滑模控制器。2．设计不确定系统的离散滑模重复控制器时，采用理想切换动态方法，即将干扰抑制措施加入到幂次趋近律中，并基于理想切换动态方程设计离散滑模

5、重复控制器。为了刻画系统的收敛性能，本文详细推导了系统存在的三种收敛层边界，即单调收敛层边界△MDR、绝对收敛层边界△AAL和准滑模带边界△o。M。3．当系统初始状态远离滑模面时，幂次趋近律收敛速度较慢，本文设计双幂次趋近律，提高了系统的收敛速度。文中采用双幂次趋近律构造理想切换动态方程，并设计离散滑模重复控制器。4．针对离散指数趋近律的颤振问题，设计改进的趋近律有效减小了系统颤振。文中基于改进的趋近律设计离散滑模重复控制器，有效地抑制周期扰动，改善控制品质。5．对逆变器进行硬件设计，在DSP中编程实现离散滑模重复控制器。实验结果表明，离散滑模重复控制

6、器能有效消除逆变器输出波形中的高次谐波，降低THD值。关键词：理想切换动态，滑模控制，趋近律，重复控制，离散时间系统，逆变器浙江工业大学硕士学位论文DISCRETESLIDINGMoDEREPETITIVECoNTROLLERDESIGNANDIMPLEMENTATIoNINANINVERTERABSTRACTManyindustrialplantsarerequiredtoperformrepeatabletasks，whereexogenousdisturbancemayincludeperiodiccomponents．Repetitivecon

7、trolisalleffectivemethod，whichCanachievecompleterejectionoftheperiodicsignals．Inthepowerelectronicdevices，CVCFPWMinvertersarewidelyused．Theoutputwaveformsofinverterscontainalargenumberofharmonic．RepetitivecontrolCanachieveperfecttrackingofperiodicsignalsandeffectivelyeliminateth

8、eperiodicdisturbancesininverters．Thisthesisfocu