基于扰动微分补偿的微电网变换器级联型自抗扰稳压控制

李佳乐; 赵浛宇; 祁梦心; 崔皓添; 靳梦延; 周雪松

doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2025-0735

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基于扰动微分补偿的微电网变换器级联型自抗扰稳压控制

更新时间：2026-10-15

- 基于扰动微分补偿的微电网变换器级联型自抗扰稳压控制
- Vol. 47, Issue 9, Pages: 555-566(2026)
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2025-0735
  CLC： TK513
- Online First：10 October 2026，
  
  Published：2026
- 稿件说明：
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李佳乐, 赵浛宇, 祁梦心, et al. 基于扰动微分补偿的微电网变换器级联型自抗扰稳压控制[J]. 2026, 47(9): 555-566.
DOI：

李佳乐, 赵浛宇, 祁梦心, et al. 基于扰动微分补偿的微电网变换器级联型自抗扰稳压控制[J]. 2026, 47(9): 555-566. DOI： 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2025-0735.

摘要

针对直流微电网中低压负载接口变换器输出电压易受不确定性扰动影响的问题

提出一种基于扰动微分补偿与级联型扩张状态观测器的改进自抗扰控制策略

以更好地抑制低压负载接口变换器输出电压波动。该控制策略将扰动微分补偿与级联思想有机融合

不仅实现对扰动的精确重构

避免因过度放大观测器带宽而导致的系统振荡

且有效缓解跟踪性能与抗扰性能之间的耦合问题。之后

利用Lyapunov理论验证所提控制策略的稳定性

同时

在扰动估计性能、扰动抑制性能、耦合特性和鲁棒性能3个维度进行理论分析

以说明所提改进控制策略对于内扰和外扰均具有良好的抑制效果。最后

通过数字仿真实验验证所提改进控制策略的有效性。

Abstract

To address the issue of output voltage fluctuations in low-voltage load interface converters of DC microgrids caused by uncertain disturbances

an improved active disturbance rejection control （ADRC） strategy is proposed. This strategy integrates disturbance differential compensation with a cascaded extended state observer （ESO） to more effectively suppress voltage variations. By combining the disturbance differential compensation with the cascaded observer architecture

the proposed method achieves accurate disturbance reconstruction without excessively increasing the observer bandwidth

thereby avoiding system oscillation. Moreover

it alleviates the inherent coupling between tracking performance and disturbance rejection capability. The stability of the proposed control approach was proved based on Lyapunov stability theory. Meanwhile

theoretical analyses on disturbance estimation performance

disturbance rejection performance

coupling characteristics and robustness are carried out to illustrate that the proposed improved control strategy effectively suppresses both internal and external disturbances. Finally

numerical simulations validate the effectiveness and feasibility of the proposed improved control strategy.

关键词

Keywords

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