一种双电船舶混合发电单元的有限时间控制器设计

超级电容/锂动力双电船舶中存在着众多级联的电力电子装置和闭环控制的负载变换器,它们都可被视为恒功率负载,其负阻抗特性会放大系统的不稳定,甚至导致整个系统无法正常工作.针对这一问题,提出一种新型有限时间控制器.首先,构建双电船舶直流电力推进系统的数学模型,介绍用于混合发电单元的比例/积分下垂控制.然后,基于有限时间控制理论设计了含双曲正切函数的新型有限时间控制器,通过所设计的有限时间观测器对各类扰动进行观测,并由控制器进行补偿.最后,搭建仿真模型及实验平台,其结果表明,所提控制器可以在保证混合发电单元对母线电压波动分频响应的同时,提高系统带恒功率负载时的大信号稳定性....

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Published in电力系统保护与控制 Vol. 50; no. 16; pp. 147 - 155
Main Authors 张勤进, 王洪来, 刘彦呈, 文元全, 吕旭
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 大连海事大学轮机工程学院,辽宁 大连 116026 2022
Subjects
蓄电池-超级电容
恒功率负载联
双电船舶
直流电力推进系统
有限时间控制器
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ISSN1674-3415
DOI10.19783/j.cnki.pspc.211446

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Summary:超级电容/锂动力双电船舶中存在着众多级联的电力电子装置和闭环控制的负载变换器,它们都可被视为恒功率负载,其负阻抗特性会放大系统的不稳定,甚至导致整个系统无法正常工作.针对这一问题,提出一种新型有限时间控制器.首先,构建双电船舶直流电力推进系统的数学模型,介绍用于混合发电单元的比例/积分下垂控制.然后,基于有限时间控制理论设计了含双曲正切函数的新型有限时间控制器,通过所设计的有限时间观测器对各类扰动进行观测,并由控制器进行补偿.最后,搭建仿真模型及实验平台,其结果表明,所提控制器可以在保证混合发电单元对母线电压波动分频响应的同时,提高系统带恒功率负载时的大信号稳定性.
ISSN:1674-3415
DOI:10.19783/j.cnki.pspc.211446