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基于矢量提前筛选的电流源型变换器多步预测控制方法技术

技术编号:33247111 阅读:49 留言:0更新日期:2022-04-27 18:01
本发明专利技术涉及基于矢量提前筛选的电流源型变换器多步预测控制方法,属于电力电子变换器模型预测控制技术领域,将多步模型预测控制与多矢量模型预测控制结合,通过矢量提前筛选减少控制集、采用无差拍控制方法减小代价函数寻优次数,将求解多步最优矢量的过程简化为求解多步最优非零矢量,再将多步最优非零矢量与对应零矢量结合完成占空比控制。本发明专利技术提出的控制方法解决了传统多步预测控制计算量大的问题,所提方法计算量约为传统多步预测控制的1/10,并且随着预测步长增加,计算量优势更为明显;实现了准定频控制以便于滤波器设计,因此具有较好的动、稳态性能,网侧电流THD更低,方案简单,易于实现。易于实现。易于实现。

【技术实现步骤摘要】
基于矢量提前筛选的电流源型变换器多步预测控制方法


[0001]本专利技术涉及基于矢量提前筛选的电流源型变换器多步预测控制方法,属于电力电子变换器模型预测控制


技术介绍

[0002]传统的有限控制集模型预测控制(FCS

MPC)一般采用单步预测,其控制性能有较大的局限性,而多步预测控制能提供较好的动、稳态性能,控制效果较好,因而得到较大的关注,但其存在着有限控制集模型预测控制(FCS

MPC)所固有的采用单矢量合成误差大,在线计算量大,开关频率不固定造成滤波设计困难,模型参数改变造成控制效果不佳,采样频率大不适用于中高压场合,预测公式不符合李亚普诺夫函数定义从而很难进行稳定性分析等问题,因此限制了多步预测控制在实际中的使用。
[0003]S.KUN等人在Proceedings of the CSEE中发表的论文《A multi

step predictive control algorithm for converter finite control set model本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于矢量提前筛选的电流源型变换器多步预测控制方法,其特征在于:将多步模型预测控制与多矢量模型预测控制结合,通过矢量提前筛选减少控制集、采用无差拍控制方法减小代价函数寻优次数,将求解多步最优矢量的过程简化为求解多步最优非零矢量,再将多步最优非零矢量与对应零矢量结合完成占空比控制。2.根据权利要求1所述的一种基于矢量提前筛选的电流源型变换器多步预测控制方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:将k时刻的三相电网电流参考值i
a_ref
、i
b_ref
、i
c_ref
,三相电网电压u
a
、u
b
、u
c
,电网电流i
a
、i
b
、i
c
和网侧电容电压u
ca
、u
cb
、u
cc
进行clark坐标变换,得到αβ坐标系下的三相电网电流参考值I
*α_ref
、I
*β_ref
,电网电压U
α
、U
β
,网侧电容电压U

、U

和电网电流I
α
、I
β
;步骤2:对三相电流源型变换器进行数学建模以及Heun

s离散化,构建αβ坐标系下的预测模型:其中为αβ坐标系下的三相电流源型变换器空间电流矢量,x∈(1,9),L为网侧电感,C为网侧电容,Ts为控制周期;步骤3:对步骤2的所有空间电流矢量进行筛选,去除零矢量,求解多步最优非零矢量;步骤4:将k

1时刻进行多步预测控制而得到的k时刻所对应的多步最优非零矢量代入公式(4),得到k+1时刻的网侧电流、网侧电容电压预测值,然后对公式(4)进行迭代更新,即将公式(4)中k时刻的值更新为k+1时刻的网侧电流、网侧电容电压预测值,从而得到在k+2时刻的不同非零矢量所对应的网侧电流、网侧电容电压预测值;步骤5:将空间矢量图均分成12个扇...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁浩李权接袁精郭小强
申请(专利权)人:燕山大学
类型:发明
国别省市:

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