基于扰动抑制的三相逆变器模型预测控制策略
2021-01-21张薇琳陈灵敏
电气传动 2021年2期
关键词:实验
张薇琳,陈灵敏
(1.广东交通职业技术学院轨道交通学院,广东 广州 510650;2.广东工业大学试验教学部,广东 广州 510006)
三相逆变器广泛应用于不间断电源、储能系统和分布式发电系统中[1]。通常,三相逆变器在电压源模式下运行时的控制目标是:能够提供高质量的正弦电能,即动态响应快速、稳态误差小和总谐波失真(total harmonic distortion,THD)低[2]。
目前,三相逆变器的控制策略包括:比例积分控制[3]、最优控制[4]、自适应控制[5]、重复控制[6]、滑模控制[7]、无差拍控制[8]和模型预测控制(model predictive control,MPC)[9-15]等。比例积分控制属于线性控制,结构简单,但需进行较好的参数整定以优化闭环性能,同时在违反输入约束或不确定参数情况下难以保证稳定性。最优控制可基于指标约束优化闭环控制性能,但在处理非线性因素时难度较大。自适应控制和重复控制在处理诸如负载波动和参数变化等系统扰动中非常有效,然而这两种方法计算复杂,且控制增益选择上难度较大。滑模控制可有效处理有界参数变化问题,但切换结构可能带来降低输出电能质量的抖振问题。无差拍控制提供了非常好的动态响应,但对干扰或参数不匹配较敏感,鲁棒性一般。
通常,用于电力电子设备的MPC控制器可分为两种:连续控制集MPC控制器[9-10]和有限控制集MPC控制器[11-15]。连续控制集MPC方法中,控制输入被视为有界连续变量,MPC可为调制器实现离线优化。然而,复杂约束或模型非线性将使得优化过程困难,甚至可能无有效解。有限控制集MPC控制器则是利用有限开关矢量来处理优化问题。……
登录APP查看全文
