一种九电平整流器的分数阶滑模控制

TM461; 以含耦合电感的单相九电平整流器为研究对象,首先,在分析整流器九电平产生机理及其电容电压自均衡原理的基础上建立其数学模型.其次,针对传统整数阶滑模控制(IOSMC)存在的响应速度慢、启动超调大等问题,提出一种可实现快速收敛的分数阶滑模控制(FOSMC)策略,在滑模控制中引入分数阶微积分,通过分数阶微积分算子增加的自由度改善控制系统的动态性能和收敛过程.最后,采用Lyapunov理论证明分数阶滑模控制系统的稳定性和收敛性,并就整数阶滑模和分数阶滑模的系统收敛速度的差异性进行理论分析.仿真和实验结果表明所提分数阶滑模控制与传统整数阶滑模控制相比,具有系统收敛速度快、控制时间短、鲁棒性强...

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Published in电机与控制学报 Vol. 28; no. 11; pp. 160 - 171
Main Authors 朱艺锋, 贾小磊, 周飞杉, 张紫阳, 李岩
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室,河南焦作 454003 01.11.2024
河南理工大学电气工程与自动化学院,河南焦作 454003
Subjects
nine-level rectifier
fractional calculus
fractional sliding mode control
九电平整流器
分数阶滑模控制
分数阶微积分
参数整定
capacitor voltage self-equalization
parameter tuning
convergence speed
收敛速度
电容电压自均衡
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ISSN1007-449X
DOI10.15938/j.emc.2024.11.015

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Summary:TM461; 以含耦合电感的单相九电平整流器为研究对象,首先,在分析整流器九电平产生机理及其电容电压自均衡原理的基础上建立其数学模型.其次,针对传统整数阶滑模控制(IOSMC)存在的响应速度慢、启动超调大等问题,提出一种可实现快速收敛的分数阶滑模控制(FOSMC)策略,在滑模控制中引入分数阶微积分,通过分数阶微积分算子增加的自由度改善控制系统的动态性能和收敛过程.最后,采用Lyapunov理论证明分数阶滑模控制系统的稳定性和收敛性,并就整数阶滑模和分数阶滑模的系统收敛速度的差异性进行理论分析.仿真和实验结果表明所提分数阶滑模控制与传统整数阶滑模控制相比,具有系统收敛速度快、控制时间短、鲁棒性强的优点.
ISSN:1007-449X
DOI:10.15938/j.emc.2024.11.015