PWM逆变器MPCC的矢量优化方法研究

三相电压型脉宽调制(PWM)逆变器由于电压矢量个数少,传统模型预测电流控制(MPCC)下的系统性能需依赖较高的采样频率。此处提出离散PWM方法,通过插入零矢量来调节矢量作用时间,减小指标函数控制误差,从而在不增加采样频率的情况下提高电流控制效果。为解决矢量作用时间短而引起的窄脉冲问题,提出一种简单实用的抑制方法。实验显示结果与传统MPCC相比,此处提出的新型MPCC方法动态性能良好,稳态性能得到显著提高。     

LCL型并网逆变器新型频率自适应重复控制方法

提出一种应用于LCL型并网逆变器的新型频率自适应重复控制(FARC)方法。该方法采用全通滤波器来替代重复控制器中频率比值小数部分构成的延时单元。当电网频率变化时,通过在线调整全通滤波器的系数,使重复控制器内模的谐振频率逼近电网基波及谐波频率的实际值,从而实现在电网频率变化情况下对电压谐波的有效抑制,进而控制逆变器输出高质量的并网电流。详细给出FARC的设计过程及系统的稳定性分析。仿真和实验结果验证了所提控制方法的有效性和可行性。     

基于开关状态函数计算的改进模型预测控制

传统有限状态模型预测控制(FCS-MPC)利用枚举法选择最优电压矢量,数字控制器运算量大,有学者提出简化的MPC方法,在保持控制系统动稳态性能的同时降低数字计算复杂度,但这些方法均存在采样频率高、稳态功率误差大等缺点。在分析三相AC-DC变换器离散预测模型的基础上,提出一种基于开关状态函数直接计算的模型预测控制方法,以同步坐标系下功率的负共轭为控制变量,根据功率控制误差矢量的长度和所处的扇区,直接计算出各相开关状态函数,经过调制过程完成系统功率的精确跟踪控制。该方法不但保留了传统模型预测控制快速动态响应特性,而且实现了功率跟踪误差最小化。仿真和实验结果均证明了所提方法的有效性和正确性。     

基于PWM整流器的改进模型预测控制策略

传统有限状态-模型预测控制(FCS-MPC)由于控制方式直接、控制性能优越而广泛应用于功率变换系统,但其在指标函数寻优时需考虑所有开关状态所对应的电压矢量,计算量较大。针对该问题,提出一种改进的MPC算法,与传统FCS-MPC方法相比,该方法无需循环寻优,预测耗时少,易于数字化实现。在两电平脉宽调制(PWM)整流器样机上的实验结果表明了所提方法的有效性和优越性。