感應(yīng)電機(jī)雙PWM變流器模型預(yù)測(cè)控制研究.pdf

1、感應(yīng)電機(jī)雙PWM變流器由PWM整流器和PWM逆變器通過(guò)直流環(huán)節(jié)連接構(gòu)成,研究其控制策略對(duì)于提高系統(tǒng)性能具有重要意義。近年來(lái),模型預(yù)測(cè)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(shì),在電力電子領(lǐng)域得到諸多應(yīng)用。本文對(duì)感應(yīng)電機(jī)雙 PWM變流器有限控制集模型預(yù)測(cè)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(duì)象,介紹了FCS-MPC策略的基本原理。針對(duì)FCS-MPC存在的開(kāi)關(guān)頻率非恒定和采樣頻率較高的

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

3、其次,研究了一種三電平PWM整流器模型預(yù)測(cè)電流控制(MPCC)策略。針對(duì)中點(diǎn)電位波動(dòng)問(wèn)題,分析了不同電壓矢量對(duì)中點(diǎn)電位的影響,給出了一種基于查表的中點(diǎn)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(jì)了三電平 PWM整流器 MPCC控制系統(tǒng),并進(jìn)行延時(shí)補(bǔ)償。對(duì)整流器MPCC系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析,驗(yàn)證了所給出的中點(diǎn)電位平衡方法的有效性。
　　再次,為優(yōu)化MPCC尋優(yōu)過(guò)程、減少計(jì)算量,給出了一種感應(yīng)電機(jī)NPC三電平逆

4、變器準(zhǔn)無(wú)差拍模型預(yù)測(cè)電流控制(QD-MPCC)策略。設(shè)計(jì)了感應(yīng)電機(jī)QD-MPCC準(zhǔn)無(wú)差拍控制器,求出電機(jī)定子給定電壓矢量,預(yù)測(cè)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(dòng)次數(shù),提升尋優(yōu)效率,進(jìn)而減少計(jì)算耗時(shí)。設(shè)計(jì)了基于QD-MPCC的感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng),進(jìn)行了數(shù)字延時(shí)補(bǔ)償,在系統(tǒng)中采用了一種閉環(huán)磁鏈觀測(cè)器以提高磁鏈觀測(cè)精度。通過(guò)仿真驗(yàn)證了感應(yīng)電機(jī) QD-MPCC策略的有效性,表明了感應(yīng)電機(jī) QD-MPCC系統(tǒng)具有良好