大功率防爆永磁同步电动机多目标优化预测控制

针对基于赋权法的传统多目标预测控制方法无法有效处理目标矛盾及权值系数设计复杂的问题,提出了一种基于两层结构相容框架的大功率防爆永磁同步电动机多目标优化预测控制方法。将d轴电流跟踪、q轴电流跟踪与中点电位平衡划分为相容优化层,通过引入界限区间,有效实现了3个目标的相容控制;将开关损耗划分为最优优化层,提出了一种基于外拓法的开关频率衡量方法,通过对多个控制周期的开关次数的近似衡量,有效减小了系统的平均开关频率。仿真结果表明,所提方法能够实现电流指令跟踪与中点电位的相容控制,并能有效减小系统平均开关频率。     

Vienna整流器模型预测直接功率控制研究

针对Vienna整流器非线性系统,提出了内环采用模型预测直接功率控制(MPDPC),外环采用滑模变结构控制(SMVSC)的双闭环控制策略。首先建立其数学模型,求出整流器输入功率和中点电位偏差的预测值,然后通过外环求得系统有功功率和无功功率的给定值;最后输出使系统评价函数最小的开关组合,达到对系统有功功率、无功功率和中点电位的快速准确控制,实现Vienna整流器的单位功率因数控制、直流电压稳定输出以及中点电位平衡。仿真和实验结果表明了所提方案的有效性和可行性。     

阶跃基权系数时变的预测函数控制

研究预测函数的精度优化问题,传统预测函数控制基函数为全局函数,过程预测轨迹与参考轨迹在预测时域内的拟合只有有限个拟合点,无法实现在整个预测时域内的整体优化目标.针对实际中无法实现全局拟合的情况,提出一种基函数进行加权来提高过程预测轨迹与参考轨迹逼近程度的新方法.根据参考轨迹的特点,采用阶跃基函数,其加权系数随着预测时步的增加而减小,在预测时域内使过程预测轨迹逼近参考轨迹,提高整体优化目标,减小了第一步预测控制量与理想控制量的差.每次控制量计算先进行基函数的权系数修正,保证过程预测轨迹与参考轨迹的尽可能全局拟合.上述预测函数控制策略用于某水厂混凝投药过程控制,在Matlab上仿真表明,具有更好的跟踪性和抗模型失配能力,比传统预测函数控制算法具有更好的控制效果.     

三电平PWM整流器中点电位控制技术的研究

在简化三电平SVPWM算法的基础上,研究了PWM整流器不同状态下各矢量对中点电位的影响,并深入分析了三电平整流器中性点平衡的原理,提出了一种通过判断整流器状态来控制中点电位的方法,给出了具体的执行过程,仿真与实验都验证了该方法在整流器四象限运行时能很好的控制中点电位。     

单相电压型PWM整流器无源控制算法研究

以单相电压型PWM整流器为研究对象,针对其控制策略和控制性能不佳等问题,提出由无源电流控制器控制的单相电压型PWM整流器无源控制算法.首先,构建虚拟d-q坐标系获得整流器输入电流的d-q轴电流分量;其次,通过无源电流控制器消除或抑制输入电流谐波,实现对d-q轴电流分量的无差跟踪,使得整流器输出恒定的直流电压;最后,引入评价函数,对控制器的开关函数进行最优选取,从而选择最优开关状态.仿真和实验结果表明,该方法较传统的PI控制算法具有更高的准确性和有效性.     

网络控制系统中的时戳预测函数控制

传统预测函数控制算法不能有效处理网络控制系统中的随机延迟,为此提出了时戳预测函数控制算法.该算法使用时间戳来估计由网络引入的控制延迟,在预测系统未来输出时明确考虑了该延迟,然后借鉴传统预测函数控制算法的基本策略,得到了适用于网络控制系统的控制规律.进一步由TrueT im e工具箱搭建了网络控制系统仿真平台,对比了时戳预测函数控制算法和传统预测函数控制算法.仿真结果表明随着网络引入延迟的增大,时戳预测函数控制算法给出控制品质明显优越于传统预测函数控制算法.     

三相电压型PWM整流器模型预测直接功率控制

通过对三相电压型PWM整流器传统直接功率控制(DPC)引起的开关频率不固定,网侧电流谐波分量高,系统调节时间长等问题的分析,提出一种电压型三相PWM整流器模型预测直接功率控制方法,应用模型预测理论构建目标函数并对目标函数进行求偏导,对下一个采样周期的有功功率和无功功率变化进行预测,将模型预测理论与二阶拉格朗日插值法相结合进行功率修正,实现了有功和无功功率的实际值与预测值的误差最小,并采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)产生PWM信号驱动整流器功率开关,实现固定的开关频率;仿真结果表明,本方法具有良好的动态和稳态性能,系统对电感参数的变化不敏感,有效降低了交流测电流总谐波失真(THD),提高了交流侧功率因数。     

一类SISO系统的预测函数控制及其鲁棒稳定性分析

首先给出对象不确定性描述,基于阶跃响应模型提出单值预测函数控制和双值预测函数控制两类算法的设计．然后将系统控制结构归结为内模控制结构,利用多项式Jury主系数定理,分别给出基于两类预测函数控制算法设计的闭环控制系统鲁棒稳定的充分条件．最后通过仿真实验讨论了控制器的参数调节．     

SVPWM控制的三电平变换器中点电位平衡控制

本文就中点浮动的二极管箝位型三电平变换器中点电位平衡问题进行了讨论,提出了一种基于PI调节的中点电位平衡控制方法,该方法通过检测逆变器直流侧上下电容器的电位差和负载电流方向来合理分配SVPWM控制中空间小矢量对的作用时间,从而平衡三电平变换器直流侧的中点电位,实现中点电位平衡控制。仿真和实验结果表明所提出的控制方法能够有效地平衡中点电位。     

一种新型的预测函数PID控制算法的研究

针对应用于工业过程中的系统具有大时滞、时变性、非线性等特点,采用传统的PID控制方法难以实现良好的控制效果.将预测函数控制算法和PID控制算法相结合,提出了一种新型的预测函数PID控制算法.该算法具有预测函数控制算法鲁棒性强和PID控制算法抗干扰性好的优点.仿真结果表明,与常规预测函数控制算法相比,该控制算法满足系统对快速性和稳态精度的要求,具有良好的鲁棒性和抗干扰能力.