The invention discloses a fixed frequency control method for the finite set model predictive control, which belongs to the power electronic converter technology and the intelligent control field. According to the prediction model of the converter, the predicted reference voltage waveform, and then use the reference voltage and a negative half frequency bipolar triangular wave superposition fixed, voltage waveform of the stack are used as the reference voltage vector, by traversing searching, selecting the optimal voltage vector switch signal output. The principle of the invention is simple, retaining the traditional finite set model predictive control, which directly utilizes the discrete characteristics of the converter and the limited state of the switch state, and overcomes the disadvantage that the switching frequency is not fixed, and realizes the fixed frequency control of the finite set model predictive control.
【技术实现步骤摘要】
一种有限集模型预测控制的定频控制方法
本专利技术涉及电力电子系统有限集模型预测控制技术,尤其涉及一种有限集模型预测控制的定频控制方法,属于电力电子变流
技术介绍
在电力电子系统中,变换器可以视为一种典型的混杂动态系统,要想获得变换器精确的数学模型非常困难,因此一些经典的控制方法(如PI控制等)在电力电子系统中应用时总是存在一定的局限性,而模型预测控制直接利用变换器的离散特性和开关状态有限的特性,在电力电子系统中的应用具有巨大的潜力。随着微处理器的发展和应用,模型预测控制逐渐地被应用到电力电子系统中。但模型预测控制在实际应用中面临众多的挑战,如在线计算量大造成延时,开关频率不固定造成滤波设计困难,模型参数变化影响控制效果,需要较高的采样频率才能达到更好的控制性能等。这些挑战将是阻碍FCS-MPC进一步发展的瓶颈。
技术实现思路
针对传统模型预测控制的不足,本专利技术目的在于提供一种有限集模型预测控制的定频控制方法。该方法根据变换器的预测模型,预测得到参考电压的波形,然后用此参考电压和一个双极性的三角波叠加,叠加得到的新的电压波形作为参考电压矢量,通过遍历寻优,选取最优电压矢量输出开关信号。该方法原理简单,保留了传统有限集模型预测控制直接利用变换器的离散特性和开关状态有限的特性,同时克服了开关频率不固定的缺点,实现了有限集模型预测控制的定频和高频化。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现。一种有限集模型预测控制的定频控制方法,根据变换器的预测模型,预测得到参考电压的波形,然后用此参考电压和一个双极性的三角波叠加,叠加得到的新的电压波形作为参考电压矢量 ...
【技术保护点】
一种有限集模型预测控制的定频控制方法,其特征在于,根据变换器的预测模型,预测得到参考电压的波形,然后用此参考电压和一个双极性的三角波叠加,叠加得到的新的电压波形作为参考电压矢量,通过遍历寻优,选取最优电压矢量输出开关信号;具体包括:(1)采样得到电网电压e、输入电流i、直流侧电容C两端电压Vdc;(2)电压外环采用PI控制,得到参考电流i*;(3)根据预测模型得到参考电压矢量;(4)将得到的参考电压矢量和一个双极性的三角波叠加,得到新的参考电压矢量;(5)遍历寻优得到最优电压矢量,输出开关信号S(k)并作用开关管。
【技术特征摘要】
1.一种有限集模型预测控制的定频控制方法,其特征在于,根据变换器的预测模型,预测得到参考电压的波形,然后用此参考电压和一个双极性的三角波叠加,叠加得到的新的电压波形作为参考电压矢量,通过遍历寻优,选取最优电压矢量输出开关信号;具体包括:(1)采样得到电网电压e、输入电流i、直流侧电容C两端电压Vdc;(2)电压外环采用PI控制,得到参考电流i*;(3)根据预测模型得到参考电压矢量;(4)将得到的参考电压矢量和一个双极性的三角波叠加,得到新的参考电压矢量;(5)遍历寻优得到最优电压矢量,输出开关信号S(k)并作用开关管。2.根据权利要求1所述的一种有限集模型预测控制的定频控制方法,其特征在于:在步骤(1)中,利用锁相电路得到电网电压的过零点,DSP根据电网电压的过零点实时计算电网周期,并以此更改控制周期,同时根据电网电压的过零点计算电网电压值e,用电流霍尔传...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜贵平,杜发达,柳志飞,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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