1.一种基于极限学习机的逆变器反步模糊神经网络控制方法,其特征在于,所述逆变器为三相全桥式LC型逆变器,所述控制方法包括如下步骤:步骤1:根据三相全桥式LC型逆变器的滤波电感电流和滤波电容电压,构建三相逆变器的α‑β坐标系上系统动力学模型;
α‑β坐标系上系统动力学模型为:
其中: 和 分别为α轴和β轴上逆变器交流侧电感上的电流, 和 分别为α轴和β轴上逆变器交流侧流经负载的电流, 和 分别为α轴和β轴上逆变器交流侧电容电压,r为回路等效负载,uconα和uconβ分别为α轴和β轴上逆变器交流侧输出的电压,uk=DiVdc=KPWMuconk,式中一个开关周期内占空比为Di=ucon/Vtri,逆变器等效增益为KPWM=Vdc/Vtri,Vdc为直流母线电压,ucon为低频正弦波幅值,Vtri为高频三角载波信号的振幅;
步骤2:根据步骤1构建的系统动力学模型,将其转换为二阶系统,选择系统状态变量,并加入集总不确定项,构建新的三相逆变器等效系统模型;
二阶系统为:
选择交流输出电压 作为系统状态,选择控制信号(uconα,uconβ)作为控制输入,并加入集总不确定项对扰动参数进行系统扩张,构建新的三相逆变器等效系统模型为:T
其中:u(t)=[uconα,uconβ]; ap1=‑r/L;ap2=‑1/(LC);bp=KPWM/(LC);cp1=‑1/C;cp2=‑r/(LC);ap1n,ap2n,bpn,cp1n,cp2n分别为ap1,ap2,bp,cp1,cp2的标称值;Δap1n,Δap2n,Δbpn,Δcp1n,Δcp2n表示系统参数变化的不确定性;dp(t)为电压集总不确定性向量,定义为:这里的扰动项dp(t)受真实系统的正常数的限制,这里假设给定dp(t)的界限为:||dp(t)||1≤ρ
其中:||·||1表示一范数算子,ρ为正常数;
步骤3:根据步骤2构建的三相逆变器等效系统模型,运用反步法来设计控制器,引入稳定函数和虚拟误差,构建反步控制器;
反步控制器设计为:
其中:k2为正常数,系统状态 跟踪参考输出电压
ev为电压误差:ev=xd‑x;
α为稳定函数:
es为虚拟误差:
步骤4:根据步骤3构建的反步控制器,利用模糊神经网络对反步控制器进行优化,构建反步模糊神经网络控制器,并加入自适应律来调整控制器参数;
反步模糊神经网络控制器设计为:
其中:Ny为规则总数yo(o=1,…,No)表示输出层的每个节点,lk(k=1,...,Ny)表示规则层的第k个输出, 表示规则层和输出层之间的可调权重;
FNN参数的自适应律设计为:
如果 或者 且
如果 且
如果 或者 且
如果 且
如果 或者 且
如果 且
其中:||·||是欧几里德范数;ηω,ηm和ηc为正学习率;bω,bm和bc被给定为正参数界,步骤5:根据步骤4构建的反步模糊神经网络控制器,通过极限学习机算法,对系统的集总不确定性进行估计,并补偿扰动,构建基于极限学习机的反步模糊神经网络控制器;
基于极限学习机的反步模糊神经网络控制器设计为:
其中:H(x,w,b)是隐藏层函数,x为极限学习机的输入向量,w和b分别为隐藏神经元的输入权重和偏差的向量,他们由高斯分布生成, 为ELM的输出权重向量;
步骤6:根据步骤5构建的基于极限学习机的反步模糊神经网络控制器,获取控制器的输出,通过SVPWM来对三相逆变器的全桥开关进行信号控制。
2.根据权利要求1所述的基于极限学习机的逆变器反步模糊神经网络控制方法,其特征在于,所述步骤6获取控制器的三相逆变器全桥开关控制信号为:将uα和uβ作为SVPWM调制策略的输入,产生六路PWM信号控制六个开关器件的开关控制信号,使得直流输出电压Vdc跟踪给定值;采用SVPWM调制策略,开关频率等于采样频率,开关频率固定,利于三相PWM整流器滤波器参数的设计。