基于输入输出反馈线性化的UPQC滑模控制.pdf

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1、第49卷第9期电力电子技术Vo1．49，No．92015年9月PowerElectronicsSeptember2015基于输入输出反馈线性化的UPQC滑模控制马练哲，司良群，万健如(1．天津大学，电气与自动化工程学院，天津300072；2．重庆能源职业学院，重庆402260)摘要：为实现统一电能质量调节器(UPQC)串、并联侧的协调控制并提高控制精度和鲁棒性，根据UPQC在同步旋转坐标系下低频数学模型的特点，进行UPQC输入输出反馈线性化，并在此基础上对电压、电流补偿单元分别采用高阶滑模控制(HOSMC)和基于指数趋近率的SMC。Matlab／Simulink仿

2、真分析表明了所提控制方法能够同时实现抑制电压跌落、电压畸变、电流谐波等功能；较之传统比例积分(PI)控制，其鲁棒性更强、控制精度更高。样机实验证明了所提控制方法能够实现UPQC的协调控制。关键词：调节器：协调控制；反馈线性化中图分类号：TP214文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)09—0048—04SlidingModeControlofUPQCBasedonInput-outputFeedbackLinearizationMALian—zhe，sILiang—qun，WANJian—ru(1．TianfinUnwemi~，Tianjin300

3、072，China)Abstract：Inordertoachievethecoordinatedcontrolofunifiedpowerqualityconditioner(UPQC)andimprovecon—trolaccuracyandrobustness，input—output~edbacklinearizationisconductedbasedonthelowfrequencymathematicalmodelofUPQCinsynchronousrotatingcoordinatesystem．Onthisbasis，higherordersl

4、idingmodecontrol(HOSMC)isadoptedinvoltagecompensationunitandtheSMCbasedonindexreachingrateisadoptedincurrentcompensationunit．ThesimulationanalysisofMatlab／Simulinkshowsthattheproposedcontrolmethodcanrealizethefunctionofsuppressingvoltagesag，voltagedistortionandcurrentharmonicsatthesam

5、etime；comparedwiththeclassicalpropo—rtionalintegral(PI)control，itsrobustnessisstrongerandcontrolprecisionishigher．Prototypeexperimentshowsthattheproposedcontrolmethodcanrealizethecoordinatedcontrolofseriesandparallelunit．Keywords：conditioner；CO0rdinatedcontrol；feedbacklinearizationFou

6、ndationProject：SuppofledbyAdministrationofQualitySupervision，InspectionandQuarantineNonprofitIn—dust~SpecializedResearchFunding(No．201310153)1引言其改进方法、滞环控制、无差拍控制、单周控制等：②神经网络、模糊算法等智能控制方法。这些独立分布式发电系统并网使得电网结构日趋方法在UPQC研究领域取得一定的成果．但同时复杂化和多样化，电力电子装置等非线性负载应具有自适应性差、难于实现协调控制等缺点，因用得愈加广泛．由此造成配电网系

7、统中出现多种此需进一步改善SMC是一种有效的非线性控制电能质量问题『l_。因此，设计能同时解决电压、电方法，其具有强鲁棒性『51，并且实现简单，适用于流质量问题的控制器是改善电能质量的关键之非线性的UPQC控制系统。但传统SMC方法的控一。UPQC是串、并联APF在结构上的有机组合和制器中包含不连续函数．容易产生“抖振”问题，降功能上的相互协调．具有电压、电流综合补偿能低SMC的鲁棒性能。为了保证SMC原有的强鲁力。UPQC能够实现对电压畸变、电流谐波、三相不棒性，同时有效抑制“抖振”问题．UPQC电压补偿平衡等问题的抑制，并能实现无功补偿等功A日v,1。单元采用

8、HOSMC