[发明专利]基于模型预测控制的主动前端整流器滤波延迟补偿方法

权利要求书

1.一种基于模型预测控制的主动前端整流器滤波延迟补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：检测主动前端整流器三相电网电压、三相输入电流采样值，并将其经过克拉克Clarke变换得到两相静止坐标系下的电网电压采样值e_α、e_β和输入电流采样值i_fα、i_fβ；

步骤二：根据实际整流器中电压平衡方程式(1)建立等效整流器数学模型；

eα=uα+Riα+Ldiαdteβ=uβ+Riβ+Ldiβdt---(1)]]>

式(1)中：e_α、e_β为电网电压采样值；i_α、i_β为整流器输入电流值；L与R分别为输入电感值和等效串联电阻值；u_α、u_β为整流器输入电压值；

根据实际滤波器对应的传递函数建立等效滤波器模型，该等效滤波器模型理想传递函数为式(2)：

F(s)=bmsm+bm-1sm-1+···+b0ansn+an-1sn-1+···+a0---(2)]]>

式（2）中：a₀，a₁...a_n为滤波器传递函数分母部分的系数；b₀，b₁...b_m为滤波器传递函数分子部分的系数；s为传递函数中的复变量；

上述等效整流器数学模型和等效滤波器模型构成滤波延迟观测器；

步骤三：将步骤一得到的电网电压采样值e_α、e_β和上一个采样周期中计算得到的整流器输入电压值u_α、u_β作为滤波延迟观测器的输入量，根据等效整流器数学模型计算得到等效整流器输入电流值i_oα、i_oβ；

步骤四：将等效整流器输入电流值i_oα、i_oβ经过等效滤波器模型式计算得到等效采样电流i_ofα、i_ofβ；

步骤五：将步骤一得到的输入电流采样值i_fα、i_fβ与步骤四得到的等效采样电流i_ofα、i_ofβ的差值经过一比例控制器补偿到滤波延迟观测器的输入中；

步骤六：将等效整流器输入电流值i_oα、i_oβ作为整流器输入电流的观测值输入到模型预测控制算法中，得到最优的开关状态和对应的整流器输入电压值u_α、u_β；相比输入电流采样值i_fα、i_fβ，整流器输入电流观测值i_oα、i_oβ不受滤波器延迟的影响，其更接近实际的整流器输入电流值，由此滤波器延迟的影响得到补偿。