一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统的制作方法

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1.本发明涉及直流微电网恒定功率负载系统，特别是涉及一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统。

背景技术：

2.人们对于电网供电的质量和性能要求很高，现实工作中遇到的问题也很复杂，所以直流微电网当中有数量较多的dc-dc变换器，它们通常用级联的方式相互连接。为了确保系统输出电压和输出电流稳定，一般都采用闭环的方法来控制变换器。而当负载变换器和固定值电阻相连时，会使系统输出恒定的功率，因此研究中常常可以把这种情况认定为是前级馈线系统的恒功率负载。对恒功率负载的研究发现，其具有负阻抗特性，这种特性具有很严重的危害。当恒功率负载与dc-dc变换器级联时，会使系统供电的可靠性降低，情节更严重时会输出不稳定的直流电压。
3.带有恒功率负载的直流变换器系统很容易受到内外部的干扰，譬如电压摄动、负载扰动以及一些系统中所包含的非线性特性，这让系统的输出电压和电流变得很难稳定控制。但在对带恒功率负载的直流变换器控制器的构建过程中，加入了基于微分几何的状态反馈法，这种方法抑制了非线性因素对系统的影响。但精确反馈线性化方法也有着明显的缺陷：需要依赖数学模型，在建模过程中往往会产生误差，因此一般不会单独使用这个方法，会结合别的控制方法一起使用来完成要求。

技术实现要素：

4.本技术提供一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统，以实现对直流微电网的稳定调压控制，解决了目前直流微电网中电压、电流不稳定和建模过程中误差较大的问题。
5.本技术所述的系统包括：
6.依次连接的系统反馈线性化模块、误差变量模块、复合滑模面控制模块和脉宽调制模块；
7.所述系统反馈线性化模块被配置为：
8.获取直流微电网中的直流母线电压uc和电感电流i
l
；
9.根据所述直流母线电压uc和所述电感电流i
l
生成线性化状态信息z并发送给所述误差变量模块；
10.所述误差变量模块被配置为：
11.获取直流微电网中的稳态时电压u
cref
和电流参考值i
lref
；
12.根据所述稳态时电压u
cref
、所述电流参考值i
lref
、所述直流母线电压uc和所述电感电流i
l
计算得出误差e并发送给所述复合滑模面控制模块；
13.所述复合滑模面控制模块被配置为根据所述误差e计算生成滑模控制输入信息u并发送给所述脉宽调制模块，以实现对直流微电网的稳定调压控制。
14.优选的，所述误差变量模块包括：期望状态计算单元和误差变量计算单元；
15.所述期望状态计算单元被配置为：
16.获取所述直流微电网中的所述稳态时电压u
cref
和所述电流参考值i
lref
；
17.根据所述稳态时电压u
cref
和所述电流参考值i
lref
计算得出期望值z
ref
并发送给所述误差变量计算单元；
18.所述误差变量计算单元被配置为根据所述期望值z
ref
和所述线性化状态信息z计算得出误差e并发送给所述复合滑模面控制模块。
19.优选的，所述复合滑模面控制模块包括滑模面计算单元、复合滑模面非奇异滑模控制单元和控制输入变换单元；
20.所述滑模面计算单元被配置为根据所述误差e计算得出滑模面s并发送给所述复合滑模面非奇异滑模控制单元；
21.所述复合滑模面非奇异滑模控制单元被配置为根据所述滑模面s计算生成滑模控制输出信息v并发送给所述控制输入变换单元；
22.所述控制输入变换单元被配置为将所述滑模控制输出信息v转换为滑模控制输入信息u并发送给所述脉宽调制模块。
23.优选的，所述系统反馈线性化模块还被配置为根据所述直流母线电压uc和所述电感电流i
l
生成第一线性化状态信息z1和第二线性化状态信息z2并发送给所述误差变量计算单元。
24.优选的，所述期望状态计算单元包括第一期望状态计算单元和第二期望状态计算单元；
25.所述第一期望状态计算单元被配置为：
26.获取所述直流微电网中的第一稳态时电压u
1cref
和第一电流参考值i
1lref
；
27.根据所述第一稳态时电压u
1cref
和所述第一电流参考值i
1lref
计算得出第一期望值z
1ref
并发送给所述误差变量计算单元；
28.所述第二期望状态计算单元被配置为：
29.获取所述直流微电网中的第二稳态时电压u
2cref
和第二电流参考值i
2lref
；
30.根据所述第二稳态时电压u
2cref
和所述第二电流参考值i
2lref
计算得出第二期望值z
2ref
并发送给所述误差变量计算单元；
31.所述误差变量计算单元还被配置为根据所述所述第一期望值z
1ref
、所述第二期望值z
2ref
、所述第一线性化状态信息z1和所述第二线性化状态信息z2计算得出误差e。
32.优选的，所述误差变量计算单元包括第一误差变量计算单元和第二误差变量计算单元；
33.所述第一期望状态计算单元还被配置为将所述第一期望值z
1ref
发送给所述第一误差变量计算单元；
34.所述第二期望状态计算单元还被配置为将所述第二期望值z
2ref
发送给所述第二误差变量计算单元；
35.所述第一误差变量计算单元被配置为根据所述第一线性化状态信息z1和所述第一期望值z
1ref
计算得出第一误差e1并发送给所述滑模面计算单元；
36.所述第二误差变量计算单元被配置为根据所述第二线性化状态信息z2和所述第
二期望值z
1ref
计算得出第二误差e2并发送给所述滑模面计算单元。
37.优选的，所述滑模面计算单元包括第一滑模面计算单元和第二滑模面计算单元；
38.所述第一误差变量计算单元还被配置为将所述第一误差e1发送给所述第一滑模面计算单元；
39.所述第二误差变量计算单元还被配置为将所述第二误差e2发送给所述第二滑模面计算单元；
40.所述第一滑模面计算单元被配置为根据所述第一误差e1计算得出第一滑模面s1并发送给所述复合滑模面非奇异滑模控制单元；
41.所述二滑模面计算单元被配置为根据所述第二误差e2计算得出第二滑模面s2并发送给所述复合滑模面非奇异滑模控制单元。
42.优选的，所述复合滑模面非奇异滑模控制单元包括第一复合滑模面非奇异滑模控制单元和第二复合滑模面非奇异滑模控制单元；
43.所述第一滑模面计算单元还被配置为将所述第一滑模面s1并发送给所述第一复合滑模面非奇异滑模控制单元；
44.所述第二滑模面计算单元还被配置为将所述第二滑模面s2并发送给所述第二复合滑模面非奇异滑模控制单元；
45.所述第一复合滑模面非奇异滑模控制单元被配置为根据所述第一滑模面s1并计算得出第一滑模控制输出信息v1并发送给所述控制输入变换单元；
46.所述第二复合滑模面非奇异滑模控制单元被配置为根据所述第二滑模面s2并计算得出第二滑模控制输出信息v2并发送给所述控制输入变换单元。
47.优选的，所述控制输入变换单元包括第一控制输入变换单元和第二控制输入变换单元；
48.所述第一复合滑模面非奇异滑模控制单元还被配置为将所述第一滑模控制输出信息v1发送给所述第一控制输入变换单元；
49.所述第二复合滑模面非奇异滑模控制单元还被配置为将所述第二滑模控制输出信息v2发送给所述第二控制输入变换单元；
50.所述第一控制输入变换单元被配置为将所述第一滑模控制输出信息v1转换为第一滑模控制输入信息u1并发送给所述脉宽调制模块；
51.所述第二控制输入变换单元被配置为将所述第二滑模控制输出信息v2转换为第二滑模控制输入信息u1并发送给所述脉宽调制模块。
52.优选的，所述直流微电网的模型公式为：
[0053][0054]
其中，uc为输出电压，i
l
为电感电流，e为源侧输入电压，r为阻抗性负载，l为储能电感，c为滤波电容，u∈(0，1)为占空比函数，p为功率。
[0055]
本技术提供一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统，所述系统包括依次连接的系统反馈线性化模块、误差变量模块、复合滑模面控制模块和脉宽调制模块；
所述系统反馈线性化模块被配置为：获取直流微电网中的直流母线电压uc和电感电流i
l
；根据所述直流母线电压uc和所述电感电流i
l
生成线性化状态信息z并发送给所述误差变量模块；所述误差变量模块被配置为：获取直流微电网中的稳态时电压u
cref
和电流参考值i
lref
；根据所述稳态时电压u
cref
、所述电流参考值i
lref
、所述直流母线电压uc和所述电感电流i
l
计算得出误差e并发送给所述复合滑模面控制模块；所述复合滑模面控制模块被配置为根据所述误差e计算生成滑模控制输入信息u并发送给所述脉宽调制模块，以实现对直流微电网的稳定调压控制。本技术通过以上系统，实现了对直流微电网的稳定调压控制，极大程度的减小了调压建模过程中的误差，进一步地优化了电网供电。
附图说明
[0056]
为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0057]
图1为本技术一种基于直流微电网恒定功率负载的滑模控制输出系统的具体流程图；
[0058]
图2为本技术一种基于直流微电网恒定功率负载的滑模控制输出系统的深化流程图；
[0059]
图3为系统电压启动响应曲线；
[0060]
图4为系统电流启动响应曲线；
[0061]
图5为电压扰动下系统电压启动响应曲线；
[0062]
图6为电压扰动下系统电流启动响应曲线；
[0063]
图7为负载扰动下系统电压启动响应曲线；
[0064]
图8为负载扰动下系统电流启动响应曲线。
具体实施方式
[0065]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0066]
图1为本技术一种基于直流微电网恒定功率负载的滑模控制输出系统的具体流程图由图1可知，本技术有以下实施例，所述系统包括：
[0067]
依次连接的系统反馈线性化模块、误差变量模块、复合滑模面控制模块和脉宽调制模块；
[0068]
所述系统反馈线性化模块被配置为：
[0069]
获取直流微电网中的直流母线电压uc和电感电流i
l
；
[0070]
根据所述直流母线电压uc和所述电感电流i
l
生成线性化状态信息z并发送给所述误差变量模块。
[0071]
具体的，在本实施例中，所述系统反馈线性化模块与直流微电网连接，并从所述直流微电网中获取所述直流母线电压uc和电感电流i
l
。
[0072]
所述误差变量模块被配置为：
[0073]
获取直流微电网中的稳态时电压u
cref
和电流参考值i
lref
；
[0074]
根据所述稳态时电压u
cref
、所述电流参考值i
lref
、所述直流母线电压uc和所述电感电流i
l
计算得出误差e并发送给所述复合滑模面控制模块。
[0075]
具体的，在本实施例中，所述误差变量模块包括多个子部件，并通过所述多个子部件完成相关计算处理，从而获取所述误差e。
[0076]
所述复合滑模面控制模块被配置为根据所述误差e计算生成滑模控制输入信息u并发送给所述脉宽调制模块，以实现对直流微电网的稳定调压控制。
[0077]
具体的，在本实施例中，所述复合滑模面控制模块包含多个子单元，通过所述多个子单元实现计算生成所述滑模控制输入信息u并发生给所述脉宽调制模块，以达到稳定调制的效果。
[0078]
需要说明的是，本实施例中，所述误差变量模块的多个子部件和所述复合滑模面控制模块的多个子单元根据不同的需求可以改变。
[0079]
其次，需要说明的是，本技术提供的系统的核心在于，每个模块之间配合并根据此配合构建出相应的模型模型，利用模型来实现对直流微电网的输出电压的稳定调控；在每个模块中配置相应的算法，需要说明的是，本技术中每个算法的种类是可以改变的，即，能够支持每个模块之间的配合的算法均可，因此，在此对本技术中的算法不作过多的限制。
[0080]
由图2可知，在一些实施例中，所述直流微电网的模型公式为：
[0081][0082]
其中，uc为输出电压，i
l
为电感电流，e为源侧输入电压，r为阻抗性负载，l为储能电感，c为滤波电容，u∈(0，1)为占空比函数，p为功率。
[0083]
具体的，在本实施例中，所述系统反馈线性化模块从所述直流微电网的模型中获取所述直流母线电压uc和所述电感电流i
l
。
[0084]
进一步的，在一些实施例中，所述系统反馈线性化模块还被配置为根据所述直流母线电压uc和所述电感电流i
l
生成第一线性化状态信息z1和第二线性化状态信息z2并发送给所述误差变量计算单元。
[0085]
具体的，在本实施例中，所述系统反馈线性化模块通过以下公式计算得到所述第一线性化状态信息z1和所述第二线性化状态信息z2；
[0086]
选取状态变量：x1＝i
l
，x2＝uc，由含恒定功率负载的直流微电网的系统模型得：
[0087][0088]
其中，
[0089]
x＝[x
1 x2]
t
ꢀꢀ
(2.1.1)
[0090]
[0091][0092]
ω(x)为区域上的光滑向量场；y为输出变量，u为控制变量。
[0093]
可以通过计算以下lie导数来实现精确反馈线性化：
[0094][0095][0096][0097]
则所述系统反馈线性化模块的输出通过计算以下式子得到：
[0098]
z1＝ω(x)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2.5)
[0099]
z2＝lfω(x)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2.6)
[0100]
进一步的，在一些实施例中，所述误差变量模块包括：期望状态计算单元和误差变量计算单元；所述期望状态计算单元包括第一期望状态计算单元和第二期望状态计算单元；
[0101]
所述第一期望计算单元被配置为：
[0102]
获取所述直流微电网中的第一稳态时电压u
1cref
和第一电流参考值i
1lref
；
[0103]
根据所述第一稳态时电压u
1cref
和所述第一电流参考值i
1lref
计算得出第一期望值z
1ref
并发送给所述误差变量计算单元。
[0104]
具体的，在本实施例中，所述第一期望状态计算单元通过以下公式计算得到第一期望状态计算单元的输出z
1ref
：
[0105][0106][0107]
所述第二期望状态计算单元被配置为：
[0108]
获取所述直流微电网中的第二稳态时电压u
2cref
和第二电流参考值i
2lref
；
[0109]
根据所述第二稳态时电压u
2cref
和所述第二电流参考值i
2lref
计算得出第二期望值z
2ref
并发送给所述误差变量计算单元；
[0110]
所述误差变量计算单元还被配置为根据所述所述第一期望值z
1ref
、所述第二期望值z
2ref
、所述第一线性化状态信息z1和所述第二线性化状态信息z2计算得出误差e。
[0111]
具体的，在本实施例中，所述第二期望状态计算单元通过以下公式计算得到z
2ref
：
[0112][0113]
进一步的，在一些实施例中，所述误差变量计算单元包括第一误差变量计算单元和第二误差变量计算单元；
[0114]
所述第一期望状态计算单元还被配置为将所述第一期望值z
1ref
发送给所述第一误差变量计算单元；
[0115]
所述第一误差变量计算单元被配置为根据所述第一线性化状态信息z1和所述第一期望值z
1ref
计算得出第一误差e1并发送给所述滑模面计算单元。
[0116]
具体的，在本实施例中，通过以下公式计算得到所述第一误差变量计算单元的输出e1：
[0117]
e1＝z
1-z
1ref
ꢀꢀ
(4.1)
[0118]
所述第二期望状态计算单元还被配置为将所述第二期望值z
2ref
发送给所述第二误差变量计算单元；
[0119]
所述第二误差变量计算单元被配置为根据所述第二线性化状态信息z2和所述第二期望值z
1ref
计算得出第二误差e2并发送给所述滑模面计算单元。
[0120]
具体的，在本实施例中，通过以下公式计算得到所述第二误差变量计算单元的输出e2：
[0121]
e2＝z
2-z
2ref
ꢀꢀ
(4.2)
[0122]
进一步的，在一些实施例中，所述滑模面计算单元包括第一滑模面计算单元和第二滑模面计算单元；
[0123]
所述第一误差变量计算单元还被配置为将所述第一误差e1发送给所述第一滑模面计算单元；
[0124]
所述第一滑模面计算单元被配置为根据所述第一误差e1计算得出第一滑模面s1并发送给所述复合滑模面非奇异滑模控制单元。
[0125]
具体的，在本实施例中，通过以下公式计算得到所述第一滑模面计算单元的输出s1：
[0126][0127]
其中，α，β，η为设计常数，满足α＞0，1＜β＜2，η＞1。
[0128]
所述第二误差变量计算单元还被配置为将所述第二误差e2发送给所述第二滑模面计算单元；
[0129]
所述二滑模面计算单元被配置为根据所述第二误差e2计算得出第二滑模面s2并发送给所述复合滑模面非奇异滑模控制单元。
[0130]
具体的，在本实施例中，通过以下公式计算得到所述第二滑模面计算单元的输出s2：
[0131][0132]
其中，α，β，η为设计常数，满足α＞0，1＜β＜2，η＞1。
[0133]
进一步的，在一些实施例中，所述复合滑模面非奇异滑模控制单元包括第一复合滑模面非奇异滑模控制单元和第二复合滑模面非奇异滑模控制单元；
[0134]
所述第一滑模面计算单元还被配置为将所述第一滑模面s1并发送给所述第一复合滑模面非奇异滑模控制单元；
[0135]
所述第一复合滑模面非奇异滑模控制单元被配置为根据所述第一滑模面s1并计
算得出第一滑模控制输出信息v1并发送给所述控制输入变换单元。
[0136]
具体的，在本实施例中，通过以下公式计算得到所述第一复合滑模面非奇异滑模控制单元的第一滑模控制输出信息v1：
[0137][0138]
其中，λ和ε为设计常数。
[0139]
所述第二滑模面计算单元还被配置为将所述第二滑模面s2并发送给所述第二复合滑模面非奇异滑模控制单元；
[0140]
所述第二复合滑模面非奇异滑模控制单元被配置为根据所述第二滑模面s2并计算得出第二滑模控制输出信息v2并发送给所述控制输入变换单元。
[0141]
具体的，在本实施例中，通过以下公式计算得到所述第二复合滑模面非奇异滑模控制单元的第二滑模控制输出信息v2：
[0142][0143]
其中，λ和ε为设计常数。
[0144]
进一步的，在一些实施例中，所述控制输入变换单元包括第一控制输入变换单元和第二控制输入变换单元；
[0145]
所述第一复合滑模面非奇异滑模控制单元还被配置为将所述第一滑模控制输出信息v1发送给所述第一控制输入变换单元；
[0146]
所述第一控制输入变换单元被配置为将所述第一滑模控制输出信息v1转换为第一滑模控制输入信息u1并发送给所述脉宽调制模块。
[0147]
具体的，在本实施例中，所述第一控制输入变换单元通过以下公式计算得到所述第一滑模控制输入信息u1：
[0148][0149]
其中，l
2f
ω(x)和lglfω(x)为ω(x)的lie导数。
[0150]
所述第二复合滑模面非奇异滑模控制单元还被配置为将所述第二滑模控制输出信息v2发送给所述第二控制输入变换单元；
[0151]
所述第二控制输入变换单元被配置为将所述第二滑模控制输出信息v2转换为第二滑模控制输入信息u1并发送给所述脉宽调制模块。
[0152]
具体的，在本实施例中，所述第二控制输入变换单元通过以下公式计算得到所述第二滑模控制输入信息u2：
[0153][0154]
其中，l2fω(x)和lglfω(x)为ω(x)的lie导数；
[0155]
其中所述第一滑模控制输入信息u1和所述第二滑模控制输入信息u2为控制律。
[0156]
将计算所得控制律u1和u2与所需开关频率的三角载波信号进行比较，以产生pwm脉冲，然后作用于dc-dc变换器，实现对直流微电网的控制。
[0157]
由图3、图4、图5、图6、图7和图8可知，本发明采用以上技术方案与现有技术相比，本发明将非线性控制理论应用到直流变换器系统中，采用状态反馈精确线性化技术将直流微电网系统转换为线性能控系统。将滑模控制理论应用于带恒功率负载的直流微电网系统中，考虑到常规滑模控制存在抖振问题以及终端滑模控制存在的奇异性问题，选取分阶段滑模切换面并和指数趋近律相结合，设计基于复合滑模面的非奇异终端滑模控制策略，将得到的控制律与开关频率比较产生pwm脉冲送至dc-dc变换器，实现对带恒功率负载直流微电网系统的稳定调压控制，提高了系统的鲁棒性。

技术特征：

1.一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统，其特征在于，所述系统包括：依次连接的系统反馈线性化模块、误差变量模块、复合滑模面控制模块和脉宽调制模块；所述系统反馈线性化模块被配置为：获取直流微电网中的直流母线电压u
c
和电感电流i
l
；根据所述直流母线电压u
c
和所述电感电流i
l
生成线性化状态信息z并发送给所述误差变量模块；所述误差变量模块被配置为：获取直流微电网中的稳态时电压u
cref
和电流参考值i
lref
；根据所述稳态时电压u
cref
、所述电流参考值i
lref
、所述直流母线电压u
c
和所述电感电流i
l
计算得出误差e并发送给所述复合滑模面控制模块；所述复合滑模面控制模块被配置为根据所述误差e计算生成滑模控制输入信息u并发送给所述脉宽调制模块，以实现对直流微电网的稳定调压控制。2.根据权利要求1所述的一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统，其特征在于，所述误差变量模块包括：期望状态计算单元和误差变量计算单元；所述期望状态计算单元被配置为：获取所述直流微电网中的所述稳态时电压u
cref
和所述电流参考值i
lref
；根据所述稳态时电压u
cref
和所述电流参考值i
lref
计算得出期望值z
ref
并发送给所述误差变量计算单元；所述误差变量计算单元被配置为根据所述期望值z
ref
和所述线性化状态信息z计算得出误差e并发送给所述复合滑模面控制模块。3.根据权利要求1所述的一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统，其特征在于，所述复合滑模面控制模块包括滑模面计算单元、复合滑模面非奇异滑模控制单元和控制输入变换单元；所述滑模面计算单元被配置为根据所述误差e计算得出滑模面s并发送给所述复合滑模面非奇异滑模控制单元；所述复合滑模面非奇异滑模控制单元被配置为根据所述滑模面s计算生成滑模控制输出信息v并发送给所述控制输入变换单元；所述控制输入变换单元被配置为将所述滑模控制输出信息v转换为滑模控制输入信息u并发送给所述脉宽调制模块。4.根据权利要求2所述的一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统，其特征在于，所述系统反馈线性化模块还被配置为根据所述直流母线电压u
c
和所述电感电流i
l
生成第一线性化状态信息z1和第二线性化状态信息z2并发送给所述误差变量计算单元。5.根据权利要求4所述的一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统，其特征在于，所述期望状态计算单元包括第一期望状态计算单元和第二期望状态计算单元；所述第一期望状态计算单元被配置为：获取所述直流微电网中的第一稳态时电压u
1cref
和第一电流参考值i
1lref
；根据所述第一稳态时电压u
1cref
和所述第一电流参考值i
1lref
计算得出第一期望值z
1ref
并发送给所述误差变量计算单元；所述第二期望状态计算单元被配置为：获取所述直流微电网中的第二稳态时电压u
2cref
和第二电流参考值i
2lref
；根据所述第二稳态时电压u
2cref
和所述第二电流参考值i
2lref
计算得出第二期望值z
2ref
并发送给所述误差变量计算单元；所述误差变量计算单元还被配置为根据所述所述第一期望值z
1ref
、所述第二期望值z
2ref
、所述第一线性化状态信息z1和所述第二线性化状态信息z2计算得出误差e。6.根据权利要求5所述的一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统，其特征在于，所述误差变量计算单元包括第一误差变量计算单元和第二误差变量计算单元；所述第一期望状态计算单元还被配置为将所述第一期望值z
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发送给所述第一误差变量计算单元；所述第二期望状态计算单元还被配置为将所述第二期望值z
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发送给所述第二误差变量计算单元；所述第一误差变量计算单元被配置为根据所述第一线性化状态信息z1和所述第一期望值z
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计算得出第一误差e1并发送给所述滑模面计算单元；所述第二误差变量计算单元被配置为根据所述第二线性化状态信息z2和所述第二期望值z
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计算得出第二误差e2并发送给所述滑模面计算单元。7.根据权利要求6所述的一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统，其特征在于，所述滑模面计算单元包括第一滑模面计算单元和第二滑模面计算单元；所述第一误差变量计算单元还被配置为将所述第一误差e1发送给所述第一滑模面计算单元；所述第二误差变量计算单元还被配置为将所述第二误差e2发送给所述第二滑模面计算单元；所述第一滑模面计算单元被配置为根据所述第一误差e1计算得出第一滑模面s1并发送给所述复合滑模面非奇异滑模控制单元；所述二滑模面计算单元被配置为根据所述第二误差e2计算得出第二滑模面s2并发送给所述复合滑模面非奇异滑模控制单元。8.根据权利要求7所述的一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统，其特征在于，所述复合滑模面非奇异滑模控制单元包括第一复合滑模面非奇异滑模控制单元和第二复合滑模面非奇异滑模控制单元；所述第一滑模面计算单元还被配置为将所述第一滑模面s1并发送给所述第一复合滑模面非奇异滑模控制单元；所述第二滑模面计算单元还被配置为将所述第二滑模面s2并发送给所述第二复合滑模面非奇异滑模控制单元；所述第一复合滑模面非奇异滑模控制单元被配置为根据所述第一滑模面s1并计算得出第一滑模控制输出信息v1并发送给所述控制输入变换单元；所述第二复合滑模面非奇异滑模控制单元被配置为根据所述第二滑模面s2并计算得出第二滑模控制输出信息v2并发送给所述控制输入变换单元。9.根据权利要求8所述的一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统，其
特征在于，所述控制输入变换单元包括第一控制输入变换单元和第二控制输入变换单元；所述第一复合滑模面非奇异滑模控制单元还被配置为将所述第一滑模控制输出信息v1发送给所述第一控制输入变换单元；所述第二复合滑模面非奇异滑模控制单元还被配置为将所述第二滑模控制输出信息v2发送给所述第二控制输入变换单元；所述第一控制输入变换单元被配置为将所述第一滑模控制输出信息v1转换为第一滑模控制输入信息u1并发送给所述脉宽调制模块；所述第二控制输入变换单元被配置为将所述第二滑模控制输出信息v2转换为第二滑模控制输入信息u1并发送给所述脉宽调制模块。10.根据权利要求1所述的一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统，其特征在于，所述直流微电网的模型公式为：其中，u
c
为输出电压，i
l
为电感电流，e为源侧输入电压，r为阻抗性负载，l为储能电感，c为滤波电容，u∈(0，1)为占空比函数，p为功率。

技术总结

本申请提供一种基于恒定功率负载直流微电网的滑模控制输出系统，系统包括系统反馈线性化模块、误差变量模块、复合滑模面控制模块和脉宽调制模块；系统反馈线性化模块用作获取直流微电网中的直流母线电压和电感电流，生成线性化状态信息并发送给误差变量模块；误差变量模块用作获取直流微电网中的稳态时电压和电流参考值，根据稳态时电压、电流参考值、直流母线电压和电感电流计算得出误差并发送给复合滑模面控制模块；复合滑模面控制模块用作根据误差计算生成滑模控制输入信息并发送给脉宽调制模块。本申请通过所述系统，实现了对直流微电网的稳定调压控制，极大程度的减小了调压建模过程中的误差，进一步地优化了电网供电。电。电。