非線性控制理論在有源濾波技術(shù)中的應(yīng)用
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7 自抗擾控制
自抗擾控制器由跟蹤微分器和擴張狀態(tài)觀測器通過適當(dāng)?shù)姆蔷€性組合構(gòu)成，這是由中科院研究員韓京清首次提出的一種非線性魯棒控制技術(shù)，它用配置非線性結(jié)構(gòu)替代極點配置進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計，依照期望軌跡的誤差大小和方向來實施非線性反饋控制，是一種基于過程誤差來減小誤差的方法。自抗擾控制器可以解決一類不確定性對象的控制問題，且具有很強的適應(yīng)性和魯棒性。自抗擾控制將系統(tǒng)的外擾作用均當(dāng)作對系統(tǒng)的擾動而自動估計并給予補償。這種補償就是不確定性系統(tǒng)反饋線性化及反饋確定化的具體實現(xiàn)。此外，自抗擾控制器還有另一大優(yōu)點，就是其閉環(huán)系統(tǒng)品質(zhì)有時對自抗擾控制器本身的參數(shù)變化具有很強的不敏感性，這在工程應(yīng)用方面是一個很好的品質(zhì)[19]。
自抗擾控制器應(yīng)用于有源濾波器中，能夠減少需要采集的信號，只需要對電源電流和直流側(cè)電容的電壓進(jìn)行采樣，而將負(fù)載電流和電源電壓等因素作為系統(tǒng)的未知干擾進(jìn)行補償。同時，控制系統(tǒng)的參數(shù)選取與系統(tǒng)內(nèi)部的參數(shù)無關(guān)，參數(shù)的選取可能在比較大的范圍內(nèi)獲得，所以控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單且容易實現(xiàn)。文獻(xiàn)[20]的仿真結(jié)果證明了自抗擾控制器的魯棒性和自適應(yīng)性。
目前，自抗擾控制器已在異步電機變頻調(diào)速控制[21]，傳動裝置的遠(yuǎn)動控制[22]等領(lǐng)域中取得了很理想的控制效果。在有源電力濾波器中的應(yīng)用還處于初始階段，但隨著自抗擾控制理論的不斷完善以及電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，自抗擾控制在此類系統(tǒng)中的控制和估計將得到廣泛的應(yīng)用。
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