[发明专利]主动前端整流器鲁棒定频式模型预测控制方法

摘要

本发明公开了一种主动前端整流器鲁棒定频式模型预测控制方法。本发明的技术方案要点为：一种主动前端整流器鲁棒定频式模型预测控制方法，该方法在控制对象模型参数与实际参数不匹配时，通过计算实际电流与预测电流的差值并实时对预测模型进行补偿，进而提高模型预测精度，获得各矢量的准确作用时间。将矢量作用时间经过调制器得到控制功率器件的开关信号。本发明的主动前端整流器鲁棒定频式模型预测控制方法，可消除模型参数不匹配对控制系统造成的影响，增强了模型预测控制系统的鲁棒性，在预测模型存在较大误差情况下实现了主动前端整流器的稳定运行。

主权项

一种主动前端整流器鲁棒定频式模型预测控制方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、检测主动前端整流器系统三相电网电压、三相输入电流和直流母线电压；(2)、将检测到的三相电网电压和三相输入电流经过3/2变换模块得到两相静止坐标系下的电网电压和输入电流，将两相静止坐标系下的电网电压信号经过软件锁相环，得到电网电压位置角和电网电压角速度，以电压位置角度为变换角对两相静止坐标系下的电网电压和输入电流值进行Park变换，得到两相旋转坐标系下的电网电压和输入电流；(3)、将直流母线电压参考值与步骤(1)得到的直流母线电压实际值做差，经过PI控制器得到同步旋转坐标系下d轴电流参考值，设q轴电流参考值为0；(4)、将αβ平面分为六个扇区，根据电压位置角度，确定电网电压矢量所在扇区，选择与电网电压矢量所在扇区相邻的两个电压矢量和零矢量作为作用矢量，根据开关表和直流母线电压得到以上选择的两相静止坐标系下的两个电压矢量和零矢量对应的电压值，将此电压值经过Park变换，得到两相旋转坐标系下对应的输入电压值；(5)、将步骤(2)得到的两相旋转坐标系下的电网电压和输入电流值、步骤(4)得到的两相旋转坐标系下的输入电压作为电流预测模型的输入，得到d、q轴电流的变化率；(6)、分别将上一时刻各作用矢量作用下的d轴电流的变化率与其相对应的作用时间相乘，将相乘的结果分别求和，将计算结果加上上一时刻的d轴输入电流，得到上一时刻的d轴预测电流，同理，分别将上一时刻各作用矢量作用下的q轴电流的变化率与其相对应的作用时间相乘，将相乘的结果分别求和，将计算结果加上上一时刻的q轴输入电流，得到上一时刻的q轴预测电流；(7)、将当前时刻的d、q轴输入电流分别与步骤(6)得到的d、q轴预测电流作差，得到d、q轴电流预测误差；(8)、采用步骤(2)得到的两相旋转坐标系下的输入电流值、步骤(3)得到的d、q轴电流参考值、步骤(5)得到的d、q轴电流的变化率以及步骤(7)得到的d、q轴电流预测误差作为矢量持续时间计算模块的输入，得到各矢量的作用时间；(9)、将步骤(8)中的到的各矢量作用时间输入到调制器，将调制器输出的开关位置信号作为控制功率器件的开关信号。