一种多约束模型预测电流控制方法、系统和设备技术方案

技术编号：41554196 阅读：22 留言：0更新日期：2024-06-06 23:40

本发明专利技术公开了一种多约束模型预测电流控制方法、系统和设备，属于电力电子变流和工业控制领域。本申请通过算法检测逆变器的工作区间，在划分了工作区间后，简化了寻优计算的复杂度；引入了对电路中飞跨电容电压和并网电流的预测控制，根据建立的数学模型，利用模型预测电流控制算法结合飞跨电容电压控制算法，控制逆变器的中间变量和输出变量，得到逆变器最优状态。该控制方法可以实现无静差跟踪参考信号；解决了传统模型预测控制在多电平逆变电路控制应用中寻优计算次数繁多的问题；避免了传统模型预测控制应用在多电平电路中，由于冗余状态较多，带来的模态误切换问题。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子变流和工业控制领域，具体涉及一种多约束模型预测电流控制方法、系统和设备。

技术介绍

1、在飞跨电容型五电平逆变电路中，通常采用层叠式载波调制和pi控制结合的方式，来产生驱动信号，层叠式载波调制对于正负半周非对称的飞跨电容型五电平逆变电路，逻辑电路设计复杂，易出现逻辑冗余问题，且这种控制方法通常无法对逆变器的中间变量进行约束，如电容电压等。随着碳化硅等宽禁带功率器件的逐步成熟和推广应用，功率变换器的开关频率和控制器的计算能力在不断提升，与之对应的控制方法成为研究主流，如模型预测控制。对于传统的模型预测电流控制，其通用算法在三电平全桥逆变电路中可以表现出优越的性能，但是对于开关状态冗余较多的开关电容型多电平逆变电路，则无法直接应用。

2、文献“y.zhang,d.xu,j.liu,s.gao,and w.xu,“performance improvement ofmodel-predictive current control of permanent magnet synchronous motordrives,”ieee 本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多约束模型预测电流控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多约束模型预测电流控制方法，其特征在于，所述预测模型的构建，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的多约束模型预测电流控制方法，其特征在于，所述基于电网电压Ug(k)与输入电压Vin的大小划分的工作区间，包括：

4.根据权利要求1所述的多约束模型预测电流控制方法，其特征在于，所述逆变器包括M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7和M8八种工作模态；其中M1至M8工作模态对应桥臂输出电压依次为Vin、0、2Vin、0、-Vin、0、-2Vin、0。