基于有限控制集模型預(yù)測控制的PWM整流器研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的電力電子設(shè)備被應(yīng)用到國民生產(chǎn)生活中，由此產(chǎn)生的諧波污染問題也越來越嚴(yán)重，如何改善電能質(zhì)量成為人們普遍關(guān)注的問題。三相電壓型PWM整流器由于具有可運(yùn)行于單位功率因數(shù)、網(wǎng)側(cè)電流正弦以及能量可以雙向流動等優(yōu)點(diǎn)，獲得了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。有限控制集模型預(yù)測控制(FCS-MPC)是近十幾年來發(fā)展起來的PWM變流器控制策略，其利用PWM變流器的離散特性和開關(guān)狀態(tài)有限特性對變流器進(jìn)行控制，具有優(yōu)良的控制效果。本文以三相電壓

2、型PWM整流器為研究對象，對FCS-MPC算法進(jìn)行研究。
　　本文首先對三相電壓型PWM整流器在三相靜止坐標(biāo)系和兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了介紹，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了FCS-MPC算法的工作原理，給出了算法的控制結(jié)構(gòu)框圖。然后對FCS-MPC算法延時的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)分析，并使用兩步預(yù)測法對延時進(jìn)行了補(bǔ)償。其次針對FCS-MPC算法存在的在線計算量大的問題提出了改進(jìn)的有限控制集模型功率預(yù)測控制策略(FCS-MPPC)，減小了算

3、法計算量，縮短了計算耗時。在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了上述控制策略的仿真模型，驗(yàn)證了算法的可行性和有效性。
　　在仿真模型的基礎(chǔ)上，搭建了以TMS320F28335DSP芯片為核心的實(shí)驗(yàn)平臺，主要包括主電路和控制電路兩部分。本文對主電路器件的選擇和參數(shù)的確定以及控制電路各部分的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹。然后根據(jù)各功能模塊的程序流程圖在CCS3.3開發(fā)環(huán)境下編寫了實(shí)驗(yàn)程序，對FCS-MPC算法、延時補(bǔ)償后的FCS-MP