[发明专利]基于优化平均开关位置序列的模型预测脉冲模式控制

权利要求书

1.一种用于控制电气转换器系统(10)的方法，所述方法包括：

确定在未来采样时刻范围内的开关信号和所述电气转换器系统(10)的至少一个电量的参考轨迹其中所述开关信号和所述参考轨迹从经优化的脉冲模式(A^*,U^*)表确定，所述开关信号包括所述电气转换器系统(10)的电气转换器的输出电平之间的开关转变，并且所述参考轨迹指示所述转换器系统(10)的所述至少一个电量的期望的未来轨迹；

根据所述范围内的所述开关信号生成平均开关位置序列，其中所述开关信号被划分为采样区间，所述平均开关位置序列包括每个采样区间的平均开关位置并且所述平均开关位置通过对所述采样区间中的所述开关时刻和所述输出电平定义的所述开关信号进行平均来确定；

通过基于所述平均开关位置序列来优化成本函数(J)确定具有经优化的平均开关位置(v_abc)的经优化的平均开关位置(V_abc)序列，所述成本函数(J)包括具有所述参考轨迹和经预测的轨迹的差的误差项，并且所述成本函数还包括具有所述平均开关位置和所述经优化的平均开关位置(v_abc)的差的项，其中所述经预测的轨迹根据所述转换器系统的模型在所述范围内确定，所述转换器系统的经修改的平均开关位置序列和测量结果输入到所述模型中；

通过移动所述开关信号中的开关转变来确定当前采样区间的优化开关信号(u_abc)，使得在所述当前采样区间中，具有所述经修改的开关转变的所述开关信号(u_abc)的平均值等于所述经优化的平均开关位置(v_abc)；

将所述当前采样区间的所述优化开关信号(u_abc)的至少下一开关转变施加到所述电气转换器系统(10)。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中没有开关转变的采样区间从所述平均开关位置序列中丢弃，并且所述平均开关位置仅在包括开关转变的所述采样区间中进行优化。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其中所述经优化的平均开关位置(V_abc)序列通过求解二次规划来确定，所述平均开关位置、所述参考轨迹和所述经预测的轨迹输入到所述二次规划中。

4.根据前述权利要求中一项所述的方法，

其中所述经优化的平均开关位置(V_abc)序列通过优化受制于约束的所述成本函数来确定；

其中所述平均开关位置(v_abc)受到约束，使得所述经修改的开关转变停留在所述相应采样区间中。

5.根据权利要求1至3中一项所述的方法，

其中所述经优化的平均开关位置(V_abc)序列通过优化受制于约束的所述成本函数来确定；

其中所述平均开关位置(v_abc)受到约束，使得所述经修改的开关转变停留在原始次序中。

6.根据前述权利要求中一项所述的方法

其中所述参考轨迹具有转换器贡献所述转换器贡献由所述经优化的脉冲模式(A^*,U^*)确定；

其中所述参考轨迹具有电网贡献所述电网贡献由估计正弦电网电压确定；

其中所述参考轨迹是所述转换器贡献和所述电网贡献的总和。

7.根据前述权利要求中一项所述的方法，

对所述参考轨迹的所述转换器贡献在支持点处确定，所述支持点具有与所述控制器采样时刻不同的间距，并且所述参考轨迹在所述采样时刻的值通过插值来确定。

8.根据前述权利要求中一项所述的方法，

其中所述经优化的脉冲模式与所述参考轨迹的转换器贡献被离线确定，并且存储在查找表中。