感應(yīng)電機雙PWM變流器模型預(yù)測控制研究.pdf

1、感應(yīng)電機雙PWM變流器由PWM整流器和PWM逆變器通過直流環(huán)節(jié)連接構(gòu)成,研究其控制策略對于提高系統(tǒng)性能具有重要意義。近年來,模型預(yù)測控制憑借其在解決多約束、多目標(biāo)優(yōu)化等方面的優(yōu)勢,在電力電子領(lǐng)域得到諸多應(yīng)用。本文對感應(yīng)電機雙 PWM變流器有限控制集模型預(yù)測控制(FCS-MPC)及改進(jìn)控制策略進(jìn)行了研究。
　　首先,以兩電平PWM整流器為對象,介紹了FCS-MPC策略的基本原理。針對FCS-MPC存在的開關(guān)頻率非恒定和采樣頻率較高的

2、缺點,給出了一種PWM整流器有限開關(guān)序列模型預(yù)測電流控制( FSS-MPCC)策略。PWM整流器FSS-MPCC通過構(gòu)建12組開關(guān)序列作為控制集,采用無差拍控制方式求取每組開關(guān)序列內(nèi)各個開關(guān)狀態(tài)的作用時間,構(gòu)建目標(biāo)函數(shù),在線尋優(yōu)。通過MATLAB軟件驗證了PWM整流器FSS-MPCC的有效性,并與FCS-MPC進(jìn)行了對比分析,表明了所給出的 FSS-MPCC能在較低采樣頻率下實現(xiàn)恒頻控制,且仍具有FCS-MPC的高動態(tài)性能。
　　

3、其次,研究了一種三電平PWM整流器模型預(yù)測電流控制(MPCC)策略。針對中點電位波動問題,分析了不同電壓矢量對中點電位的影響,給出了一種基于查表的中點電位平衡控制方法。建立了三電平PWM整流器αβ坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計了三電平 PWM整流器 MPCC控制系統(tǒng),并進(jìn)行延時補償。對整流器MPCC系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析,驗證了所給出的中點電位平衡方法的有效性。
　　再次,為優(yōu)化MPCC尋優(yōu)過程、減少計算量,給出了一種感應(yīng)電機NPC三電平逆

4、變器準(zhǔn)無差拍模型預(yù)測電流控制(QD-MPCC)策略。設(shè)計了感應(yīng)電機QD-MPCC準(zhǔn)無差拍控制器,求出電機定子給定電壓矢量,預(yù)測定子電流,構(gòu)建目標(biāo)函數(shù),從其所處扇區(qū)包含的電壓矢量中尋優(yōu),減少滾動次數(shù),提升尋優(yōu)效率,進(jìn)而減少計算耗時。設(shè)計了基于QD-MPCC的感應(yīng)電機控制系統(tǒng),進(jìn)行了數(shù)字延時補償,在系統(tǒng)中采用了一種閉環(huán)磁鏈觀測器以提高磁鏈觀測精度。通過仿真驗證了感應(yīng)電機 QD-MPCC策略的有效性,表明了感應(yīng)電機 QD-MPCC系統(tǒng)具有良好