三相逆变器输出LC滤波器有效的隐式模型预测控制毕业课程设计外文文献翻译、中英文翻译、外文翻译

of a C to a dc to ac In as an C to in to of I a an in dq I A of is of a to an in to a of on is to of of in of to in a PC is it a of To a PC In is a as an of of PC in of In we an PC We to PC by PC a a In a is a of is in of of of In we to by of of We a it of in it us in of to an a is PC in it C is it is a a be in in is of it to at or it on a is as I II is V. an I. of A an C is to be of in be by of of we s on we of k is k , k , k of WM of In we at k + k + k = 1.5 a A to a PC it , be in of 1 , 2 , 3 , 4 on . To in to be on be as is as a of on an of be is of of a , c . is to it a by of of In of is n we an on be to in we to is no is is or is no is be by of to k it to to he of in , . by a a 7 2 To of PC it PC of PC 74 to a of . of PC a to 20 20 it be is an C is as to by of to of to on of at on a or a I. of a 0 mH 0 is is s. It be on to a of it is by It be is is to 三相逆变器输出 波器有效的隐式模型预测控制 三相逆变器通常用于能量从一个直流源转移到一个交流负载。应用在不间断电源和变频驱动器 ,三相逆变器常用的 波器输出为正弦电压提供低谐波失真。 在本文中提出了几个控制器来控制三相逆变器。磁滞和比例积分 (制器常用的三相逆变器的电压调节。传统静止帧 制器不实现零稳态误差一个正弦参考 ,和增加的错误与参考信号频率的增加。同步 标系 制器和比例谐振调节器实现零稳态误差 ,但不能处理约束条件。滞环控制器方法的一个缺点是可变开关频率 ,可减少由于 提高变换器的效率转换损失。其他控制方案包括赖账的控制和线性二次调节器 (等 )控制。赖账的控制器已经广泛用于控制逆变器 ,和整流器。等方面提供了良好的动态性能。然而 ,没有上述控制器可以系统地处理限制峰值滤波器电流所需保证逆变器的保护组件。 模型预测控制 (广泛应用于电力电子由于其灵活性 ,包括约束的控制方案。然而 , 模型预测控制的一个主要缺点是 ,它需要大量的在线计算。减少计算需求 ,称为明确提出了模型预测控制的变体。在明确的模型预测控制 ,使用多参数优化问题是解决离线编程。多参数编程产生一个查找表 ,提供最优控制 行动的显函数。这种方法减少了在线计算的数量。然而 ,显式模型预测控制不能直接占实时变化模型 ,及其计算复杂度成倍增加的状态数和约束。在本文中 ,我们提出一个隐式的 决了在线优化问题 ,计算需求低于明确模型预测控制。 我们已经能够实现计算需求低于显式 过使用隐式 一个定制的有效集方法单步预测地平线。在有效集方法 ,一个工作集 ,这是一组潜在积极约束 ,维护和更新的每个迭代算法。有效集方法的计算复杂性呈指数级增长的总数量限制。在该方案中 ,我们已经能够这种计算需求相结合的一些约束 ,从而减少的总数限制。我们也 使用一个单步预测地平线。虽然减少数量的计算隐式和显式 我们的例子中 ,它进一步帮助我们减少数量的限制导致了一种有效的优化算法。而单步地平线在 般并不常见 ,三相逆变器的原因 ,它的工作原理与 波器是一个稳定的最小相位系统 ,不需要很长的预测地平线。出于这个原因 ,单步预测地平线功率变换器在其他应用程序中也可以看到。减少了计算需求是感兴趣的 ,因为它允许控制器工作在更高的频率或交替它允许在更便宜的硬件上实现。 本文组织如下。第二部分处理变换器建模。第三部分描述我们的问题公式化。该方案将在第四部分讨论。模拟结果归纳负荷提出了部分 五部分比较了计算需求所提出的控制方案和明确的政策委员会。 三相逆变器的输出 波器产生正弦电压。负载被认为是未知的和平衡的。每条腿的逆变器有两个开关在互补工作的模式。逆变器有八个不同的开关状态可以表示为三个二进制开关信号 ,每个逆变器的腿 ,一个声明下面而不是开关信号。利用状态空间平均和离散化 ,我们获得以下取样时间 散时间状态空间模型基于上述开关信号 ,我们可以找到以下逆变器的连续时 间状态空间模型 :指数 k 是采样时间 ,和 da,k,db,k 和直流 ,k 是各自的逆变器的脉宽调制信号的占空比腿。在获得上述离散时间模型 ,我们也使用在任何瞬间 , k + db,k +dc,k = 衡负载。 二次成本函数来调节输出电压一个单步预测范围 。然而 ,它使用 ,成本函数可以表示的 1,2,3,和 4 常系数取决于和 L 和 c 的值 ,以避免大电流 ,从而导致输出电压峰值和损坏组件 ,电感电流必须是有界的。电感电流的约束可以表示为电流和电压的定义。输出电流被当作一个障碍 ,因为它依赖一个未知的负载。建模中可以找到 的细节。 模型是非线性的 ,因为开关信号的离散特性 人 ,常是采用了状态平均技术用 似模型利用逆变器的每条腿的责任周期。 在每个迭代中活跃的设置方法、拉格朗日乘数法是计算和更新工作集。 n 我们的例子中 ,我们只有两个约束条件 ,即。 ,一个上界和下界的工作周期。此外 ,这两个约束也是互补的。 ,下界和上界约束约束不能同时活跃。因此 ,为了避免计算参与更新管用 ,我们建议计算所有可能的工作集的成本和选择成本最低的工作周期是可行的。有三种可能的工作集 :没有约束是活跃的 ,活跃的上界或下界是活跃的。 当没有 约束是活跃的 ,最优工作周期可以计算使用成本函数的导数 表达为da,k 和等同为零 ,计算的数量参与提 出 的控制 方法 ,即算法 1,该 算法所需的集总单步预测 范围 和单相乘 以 27 并且 添加 22。 计算的显式计算 制器 ,它是实现优化问题使用 具盒。明确 参数 编程产生 274 区域 ,导致一个二叉搜索树的深度等于 9。计算显式 围 和单相变成乘 120 和添加 120。 比较计算需求 ,它可以观察到 ,该算法 控制效率 大 于 5 倍显式的 相器的输出 波器。该方案是计算有效而明确的 方案减少了计算负载利用逆变器的结构模型和约束。模拟表明 ,该算法执行调节逆变器的输出电压限制滤波器电流和工作周期。控制器的计算需求的减少可能会帮助操作在更高的频率 ,更便宜的硬件上实现 ,或它们之间的权衡。 该方案使用仿真软件模拟给出的参数 证实， 输出电流估计使用观察者。提出了一系列隐式控制器的性能感应电阻负载 10 20。负载 反应时间 为 s。可以看出 ,控制器提供了所需的输出电压 ,同时 对应 限制工作周期和电感电流。最初 ,滤波电容 器试图吸引大量的电流 ;但是 ,它是制约控制器。可以指出 ,由于状态空间平均使用 ,而忽略了交换行为 ,过滤器目前预计略有违反约束。 of a of to of is of is to a of by of of a to a on of of is is of is up is in of an in As of of of is 0% of is in a is in is of is an to of on of is Ho a on a of 2% 9%. ao an to of by is be or is to in it as or to is a be to or It is in To on of an is of of A to on et of by a to on of in it a of in on of in a an by an of of a of on in of in a to is a a is of is in on of of of of is is as of is to of of in in of in of a on OC of of is in in of to be to 1. of be to 2. of It of is by to is is in . of 1: 2: 3: or