基于卡尔曼观测器的电机模拟器接口电流自抗扰无差拍预测控制算法

面向具有LCL型接口电路的电机模拟器系统,针对常用的无差拍电流预测控制算法所存在的高度依赖模型、鲁棒性差、缺乏延迟补偿考虑、计算耦合度高等问题,结合卡尔曼滤波及状态观测器进行改进,提出一种基于卡尔曼观测器的自抗扰无差拍电流预测控制算法.首先基于电机模拟器LCL型接口电路数学模型,建立了考虑延迟补偿的无差拍电流预测控制模型,并对接口参数扰动造成的影响、延迟环节进行分析,并将接口参数扰动造成的影响抽象为补偿电流、补偿电压.进一步基于卡尔曼滤波算法对补偿电流、补偿电压及延迟环节分别设计状态观测器,将观测得到的延迟环节作为控制系统的输入、补偿电流及补偿电压前馈至控制系统,实现对接口电流的精确稳定控制.仿真及试验结果表明所提出的基于卡尔曼观测器的自抗扰无差拍电流预测控制算法能有效提高系统鲁棒性及模拟精度.