hinflmi robust control for DFIG

资 源 简 介

hinflmi robust control for DFIG

详 情 说 明

H∞ LMI鲁棒控制在DFIG系统中的应用

双馈感应发电机（DFIG）是风力发电系统的核心部件，其动态性能易受风速波动、电网扰动等不确定因素影响。H∞控制结合线性矩阵不等式（LMI）的鲁棒设计方法，能够有效提升DFIG在复杂工况下的稳定性。

核心原理 H∞控制通过最小化系统传递函数的H∞范数（即最坏扰动下的能量增益），将外部扰动对输出的影响降至最低。LMI作为凸优化工具，用于求解控制器参数矩阵，确保系统满足Lyapunov稳定性条件。对于DFIG模型，通常将转子侧变流器（RSC）和电网侧变流器（GSC）的动态方程转化为状态空间形式，通过LMI约束将鲁棒性要求（如抗干扰、参数摄动抑制）编码为矩阵不等式。

设计优势 抗扰动性：抑制风速波动导致的机械转矩变化及电网电压跌落等低频扰动。 参数鲁棒性：容忍发电机参数（如电感、电阻）的实际偏差，避免传统PI控制因模型失配导致的性能下降。 动态响应：通过权重函数灵活调节转速跟踪、功率输出等关键指标的瞬态特性。

实现关键 需将DFIG的非线性模型在工作点附近线性化，并构建包含不确定项的广义被控对象。LMI求解器（如MATLAB的`hinfstruct`）可自动生成满足H∞性能指标的控制器。实际应用中需权衡鲁棒性与控制复杂度，避免高阶控制器导致实时计算负担。

扩展方向 进一步研究可将LMI与模糊控制或自适应策略结合，以应对更宽范围的风速变化，同时探索降阶控制器设计以提升工程适用性。