蓄电池/超导混合储能系统非线性鲁棒分数阶控制

摘要

针对电动汽车(Electric Vehicle,EV)供电端的蓄电池/超导混合储能系统(Battery/SMES Hybrid Energy Storage Systems,BSM-HESS)设计了一种新型非线性鲁棒分数阶控制(Nonlinear Robust Fractional-Order Control,NRFOC),从而快速精准地跟踪负荷需求变化.首先,基于规则式策略(Rule-Based Strategy,RBS)实现最优的负荷需求分配.然后,通过高增益扰动观测器(High-Gain Perturbation Observer,HGPO)对BSM-HESS的非线性、参数不确定性和未建模动态聚合而成的扰动进行快速估计,最终该扰动通过NRFOC进行在线完全补偿.此外,NRFOC不依赖于精确的系统模型,仅需测量蓄电池电流和直流侧电压两个状态量.通过三种算例进行研究,即重载条件、轻载条件以及参数不确定性,仿真结果验证了NRFOC的有效性和鲁棒性.