【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子电路控制领域,涉及一种新型两电平PWM整流器延时补偿控制方法,本专利技术可应用于开关电源、可再生能源发电等领域。
技术介绍
两电平PWM整流器广泛应用于电力开关电源、电机驱动变频器等领域,是一种非常重要的有源前端供电装置。模型预测控制(ModelPredictiveControl,简称MPC)已经经历了大约30年的发展,并被广泛应用于工业过程控制中(例如化学、石油等工业),该算法利用被控对象的精确数学模型来预测未来可能的系统状态,同时兼顾多项控制目标,通过价值函数进行全局寻优、滚动优化,最终达到最优的控制效果。但与传统控制算法相比,在数字实现方面要求较高,对微处理器自身带来的控制延迟较为敏感,易造成系统动态响应性能较差,稳定性下降等问题。因此,本专利技术专利针对上述问题,提出一种新型两电平PWM整流器延时补偿控制方法。
技术实现思路
本专利技术专利针对AC-DC两电平PWM变换器在数字控制过程中存在控制延时的问题,提出了一种新型基于模型预测算法PWM整流器延时补偿控制策略。步骤1:在k时刻,由控制系统对电压、电流等物理量进行采样,具体包括:ABC三相电网电压eA(k)、eB(k)和eC(k),ABC三相电网电流iA(k)、iB(k)和iC(k),直流母线电压udc(k);其中,括号内k表示第k时刻;步骤2:求解电网电压eA(k)、eB(k)和eC(k)的d、q轴分量与电网电流iA(k)、iB(k)和iC ...
【技术保护点】
一种新型两电平PWM整流器延时补偿控制方法,其特征在于,包括下列步骤:步骤1:在k时刻,由控制系统对电压、电流等物理量进行采样,具体包括:ABC三相电网电压eA(k)、eB(k)和eC(k),ABC三相电网电流iA(k)、iB(k)和iC(k),直流母线电压udc(k);其中,括号内k表示第k时刻;步骤2:求解电网电压eA(k)、eB(k)和eC(k)的d、q轴分量与电网电流iA(k)、iB(k)和iC(k)的d、q轴分量,具体计算方法如下:式中,ed(k)和eq(k)为电网电压的d、q轴分量,由于在正常供电情况下电网电压的d、q轴分量是几乎不变的,因此可认为ed(k)等于ed,eq(k)等于eq,ed和eq分别为两个恒定值;id(k)和iq(k)为电网电流的d、q轴分量;MABC/αβ为由ABC三相静止坐标系到αβ两相静止坐标系的变换矩阵;Mαβ/dq为由αβ两相静止坐标系到dq两相旋转坐标系的变换矩阵;具体表达式如下:式中,θ(k)为k时刻d轴与α轴的夹角;步骤3:利用两电平PWM变换器离散模型,根据k时刻电网电压与电流的d、q轴分量,以及k时刻将要通过SVPWM调制策略输出的交流 ...
【技术特征摘要】
1.一种新型两电平PWM整流器延时补偿控制方法,其特征在于,包括下列步骤:
步骤1:在k时刻,由控制系统对电压、电流等物理量进行采样,具体包括:ABC三相电网电压eA(k)、eB(k)和eC(k),ABC三相电网电流iA(k)、iB(k)和iC(k),直流母线电压udc(k);其中,括号内k表示第k时刻;
步骤2:求解电网电压eA(k)、eB(k)和eC(k)的d、q轴分量与电网电流iA(k)、iB(k)和iC(k)的d、q轴分量,具体计算方法如下:
式中,ed(k)和eq(k)为电网电压的d、q轴分量,由于在正常供电情况下电网电压的d、q轴分量是几乎不变的,因此可认为ed(k)等于ed,eq(k)等于eq,ed和eq分别为两个恒定值;id(k)和iq(k)为电网电流的d、q轴分量;MABC/αβ为由ABC三相静止坐标系到αβ两相静止坐标系的变换矩阵;Mαβ/dq为由αβ两相静止坐标系到dq两相旋转坐标系的变换矩阵;具体表达式如下:
式中,θ(k)为k时刻d轴与α轴的夹角;
步骤3:利用两电平PWM变换器离散模型,根据k时刻电网电压与电流的d、q轴分量,以及k时刻将要通过SVPWM调制策略输出的交流侧电压矢量d、q轴分量ud(k)、uq(k),可以预测得到k+1时刻交流测电流预测值的d、q轴分量与括号中k+1|k表示的含义为k时刻对k+1时刻进行预测的值,上标pr表示预测值;上式中
a=1-(TsRg/Lg),b=Tsωg,c=Ts/Lg式中,Ts为IGBT开关周期,同时也为系统控制周期;Lg交流侧滤波电感;Rg为等效的交流侧电阻,包括交流侧滤波电感内阻与由IGBT器件压降等效的电阻;ωg为电网电角...
【专利技术属性】
技术研发人员:王志强,于安波,夏长亮,王慧敏,耿强,谷鑫,
申请(专利权)人:天津工业大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
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