基于改进型模型预测控制的三相PWM整流的控制方法

摘要

本发明公布了基于改进型模型预测控制的三相PWM整流的控制方法，属于电力电子变流技术、智能控制领域。该发明的控制方法主要由电压外环、模型预测控制组成,其中电压外环为PI环节，模型预测控制为电流内环控制。本发明在传统有限集模型预测控制的基础上改进目标函数的设定，将上一采样时刻的最优目标函数值加入到当前采样时刻的目标函数中，使得相邻采样时刻的目标函数值相互关联具有反馈特性。本发明公布的基于改进型模型预测控制的三相PWM整流的控制方法保留传统有限集模型预测控制优点的同时，交流侧电流谐波更低，控制效果更好。

主权项

基于改进型模型预测控制的三相PWM整流的控制方法，其特征在于包括如下步骤：（S1）利用锁相电路得到电网A相电压（ea）的过零点，DSP根据电网A相电压（ea）的过零点实时计算电网周期，并以此更改控制周期，同时根据电网A相电压（ea）的过零点计算电网三相输入的电压值（ea、eb、ec），并装换为数字信号；（S2）利用电流霍尔传感器分别采样三相电抗器的输入电流值（ia、ib、ic），采用分压法采样三相电压型PWM整流器直流侧电容（C）两端的输出直流电压值（Vdc），并转换为数字信号；（S3）完成步骤（S1）和（S2）后，将指令直流电压值（Vdc_ref）与输出直流电压值（Vdc）的差作为电压外环的输入，电压外环采用PI控制，PI控制的输出得到参考电流的幅值（I*）, 参考电流幅值（I*）与电网电压相位信息相乘得到参考电流i*α和i*β；（S4）把三相电压型PWM整流器的数学模型从三相abc静止坐标系变换到两相αβ静止坐标系，并根据电压外环控制得到的参考电流、三相交流侧电流、三相交流侧电压、上一采样时刻的最优目标函数值J(k‑1)_opt进行有限集模型预测控制，定义k时刻为当前采样时刻，k‑1为上一采样时刻；（S5）根据有限集模型模型预测控制直接输出三相开关信号Sa(k)、Sb(k)、Sc(k)并作用于开关管。