[发明专利]一种基于新型模型预测控制的三相PWM整流的控制方法

摘要

本发明公布了一种基于新型模型预测控制的三相PWM整流的控制方法。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。本发明的技术要点为：一种基于新型模型预测控制的三相PWM整流的控制方法，该方法在传统有限集模型预测控制的基础上精简算法，减少开关动作次数，从而降低开关频率，相邻采样时刻的开关动作相互关联具有反馈特性，使得开关动作不再是随机和无规律的。本发明公布的一种基于新型模型预测控制的三相PWM整流的控制方法保留有限集模型预测控制优点的同时，具有控制算法快速，开关损耗低等优点。

主权项

一种基于新型模型预测控制的三相PWM整流的控制方法，主要步骤包括：（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静止坐标系下，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、上一采样时刻的开关状态S(k‑1)=Sa(k‑1)、Sb(k‑1)、Sc(k‑1) 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，k+1时刻为下一采样时刻；（S5）根据有限集模型预测控制直接输出三相开关信号S(k)=Sa(k)、Sb(k)、Sc(k)并作用于开关管。