关于DOB扰动观测器的优秀IEEE论文

简介：
本文探讨了DOB（Disturbance Observer）技术在抑制系统外部干扰中的应用，并展示了如何通过优化设计提高其性能。文章发表于IEEE期刊，对控制理论研究及工程实践具有重要参考价值。 ### DOB扰动观测器在无缝过渡操作中的应用解析 #### 概述 本段落献主要介绍了基于扰动观测器（DOB）的一种统一控制方案，该方案适用于微电网中通过逆变器接口的分布式发电（Distributed Generation, DG）。研究重点在于实现微电网在并网模式与孤岛模式之间的无缝切换，而无需强制切换区域控制器。文章首先提出了一个通用的分层结构，并详细阐述了控制方案的设计、实现及其优越性。 #### 关键知识点解析 **1. 微电网与分布式发电** - **微电网**：指由多个分布式能源（如太阳能光伏板、风力发电机等）、负载以及储能设备组成的局部集群。它具备独立运行的能力，既可以连接到主电网工作，也可以在脱离主电网的情况下独立运作。 - **分布式发电**：指利用可再生能源或小型发电机直接为局部区域供电的方式。这种方式有助于提高能源利用率和减少传输损耗。 **2. 控制方案的核心技术** - **固定电压参考生成算法**：基于下垂技术，能够适应所有运行模式下的电压参考生成需求。这种算法确保了无论是在并网还是孤岛模式下，系统的电压水平都能保持稳定。 - **改进型电压电流控制器**：旨在实现无偏移的电压控制。通过引入扰动观测器，该控制器能够在内部电流环路中加入扰动估计值，从而显著提高控制性能。这种方法不需要远程测量或通信即可实现。 **3. 扰动观测器（DOB）的应用** - **概述**：扰动观测器是一种用于估计系统中未知扰动的控制技术。通过预测和补偿这些扰动，可以显著提高系统的动态响应能力和稳定性。 - **具体应用**：本段落献中提出的DOFBF方案将扰动观测器集成到了电压电流控制器中。通过在内环电流控制环节引入扰动估计值，能够有效抑制外部扰动对系统的影响。 - **优势**：无需额外的远程测量与通信，降低了系统的复杂性和成本；提高了控制精度和动态响应能力；增强了系统的鲁棒性。 **4. 设计与实现** - **观察器设计**：文章详细描述了扰动观测器的设计过程，包括参数选择和稳定性分析。 - **控制器设计**：针对固定电压参考生成算法和改进型电压电流控制器进行了深入探讨，包括参数整定和鲁棒性分析。 - **模拟与实验验证**：通过一个岛屿示范项目的仿真结果以及实际测试数据验证了所提出控制方案的有效性。 #### 结论 本段落献提出了一种基于扰动观测器的统一控制方案，能够实现微电网中逆变器接口分布式发电单元在并网与孤岛模式间的平滑过渡。该方案通过采用固定电压参考生成算法和改进型电压电流控制器，结合扰动观测器技术，不仅简化了控制系统结构，还显著提高了系统的动态性能和鲁棒性。通过对扰动观测器的合理设计和控制器参数的优化，该方案展现了良好的实用性和广泛的应用前景。