申请/专利权人：国网辽宁省电力有限公司鞍山供电公司;国网辽宁省电力有限公司;东北电力大学;国家电网有限公司

申请日：2021-09-06

公开（公告）日：2024-02-06

公开（公告）号：CN113867141B

主分类号：G05B13/04

分类号：G05B13/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.06#授权;2022.01.21#实质审查的生效;2021.12.31#公开

摘要：本发明公开了带有SVC的多机电力系统固定时间动态面高阶滑模控制器，1针对带有SVC的多机电力系统建模；2采用模糊逻辑系统逼近系统模型中的未知函数；3动态面控制器设计方法与积高阶滑模相结合，设计带有SVC的多机电力系统的自适应控制器；4引入固定时间稳定控制，得到了独立于初始时间条件的收敛时间上界。本发明在多机电力系统参数不确定和外部扰动的基础上，考虑执行器失效故障情况，采用自适应容错控制方法，最终形成SVC与发电机励磁的固定时间动态面高阶滑模协调控制器，实现状态跟踪误差在固定时间内收敛为零，提高了系统的抗干扰能力、收敛速度和跟踪精度，并保证整个控制系统所有信号半全局一致最终有界。

主权项：1.带有SVC的多机电力系统固定时间动态面高阶滑模控制器，其特征在于：所述控制器是基于以下步骤实现的：1针对带有SVC的多机电力系统建模；2采用模糊逻辑系统逼近系统模型中的未知函数；3将动态面控制器设计方法与高阶滑模相结合，设计带有SVC的多机电力系统的自适应控制器；并引入固定时间稳定控制，得到了独立于初始时间条件的收敛时间上界；步骤3中，控制器的设计包括如下步骤：第一步：为了实现状态变量的固定时间稳定F:Ωξ→R，表示为： 其中，αi1,βi1为正设计参数；定义第一个误差面为：ei1＝xi1-xi1d10ei1的时间导数为： 定义如下李雅普诺夫函数： Vi1的导数为： 选择虚拟控制律为： 其中xi1d为参考信号；m，n为正奇整数，m＞n且m+n2是正奇整数；让通过一阶低通滤波器获得新的状态变量xi2d； 其中τi2为低通滤波器的时间常数；第二步：定义第二个误差面为：ei2＝xi2-xi2d16ei2的时间导数为： 其中，αi2,βi2为正设计参数；定义如下李雅普诺夫函数： 其中ri2为正设计参数，为未知参数的估计误差，为的估计值，Wi2是模糊逻辑系统的权重向量，是Wi2的最优值；对Vi2求导，得到： 其中，gi2为系统模型3中的未知有界参数；使用模糊逻辑系统逼近紧集上的未知项，有： 其中εi2ξi2∈RN为模糊基函数向量，输入向量ξi2＝xi1,xi2,xi2d∈R3，误差由杨氏不等式得： 其中σi2m为逼近误差的上界；φi2为正的设计参数；将式20和21带入19中，则式19写为： 根据式22，虚拟控制律和估计值的自适应律分别设计为 其中，λi2为正的设计参数；让通过一阶低通滤波器获得新的状态变量xi3d 其中，τi3为低通滤波器的时间常数；第三步：定义第三个误差面为ei3＝xi3-xi3d26ei3的时间导数为： 其中，其中，αi3,βi3为正设计参数，ui为发电机控制信号，γiδ,ω为多机互联的耦合项；αi3,βi3为正设计参数；定义如下李雅普诺夫函数： 其中ri3为正设计参数，为未知参数的估计误差，为的估计值，Wi3是模糊逻辑系统的权重向量，是Wi3的最优值；对Vi3求导，得到： 使用模糊逻辑系统逼近紧集上的未知项，有： 其中εi3ξi3∈RN为模糊基函数向量，输入向量ξi3＝xi1,xi2,xi3,xi3d∈R4，误差由杨氏不等式得： 其中σi3m为逼近误差的上界，φi3为正的设计参数；将式30和31带入29中，则式29写为： 根据式32，设计发电机的控制信号ui： 未知参数的估计值的自适应律设计为： 其中λi3为正的设计参数；第四步：定义第四个误差面为：ei4＝xi4-Vrefi35其中Vrefi为SVC的参考电压；ei4的时间导数为： 其中，αi4,βi4为正设计参数；定义如下李雅普诺夫函数： 其中ri4为正设计参数，为未知参数的估计误差，为的估计值，Wi4是模糊逻辑系统的权重向量，是Wi4的最优值；对Vi4求导，得到： 其中，u′Bi为SVC的实际控制律；gi4为系统模型4中的未知有界参数；使用模糊逻辑系统逼近紧集上的未知项，有： 其中εi4ξi4∈RN为模糊基函数向量，输入向量ξi4＝xi1,xi2,xi3,xi4,Vrefi∈R5，误差由杨氏不等式得： 其中σi4m为逼近误差的上界；将式39和40带入38中，则式38写为： 根据式40，设计SVC的实际控制律u′Bi： 未知参数的估计值的自适应律设计为： 其中，λi4为正的设计参数；gij是未知有界参数，存在常数gmax＞gmin＞0，使得gmax＞gij＞gmin＞0。

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权利要求：

百度查询： 国网辽宁省电力有限公司鞍山供电公司;国网辽宁省电力有限公司;东北电力大学;国家电网有限公司 带有SVC的多机电力系统固定时间动态面高阶滑模控制器

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