简介:传统的永磁同步电机控制方法采用磁场定向控制(FOC),电流内环采用PI调节器,但PI参数整定不当时容易出现超调和振荡,同时数字控制固有的采样、滤波延时等因素,也会影响电流内环的性能。因此,改善电流内环性能是人们研究高性能永磁同步电机的热点问题。近年来,预测控制逐渐应用在永磁同步电机上,但传统的预测控制需要精确的数学模型。为此,提出了一种永磁同步电机的电流预测控制方法,利用过去时刻的电压电流信息计算出反电动势,经过一拍延时补偿后,再将得到的反电动势代入模型预测中,从而消除反电动势项中参数误差的影响。这种方法不仅补偿了延时的影响,而且模型参数中仅用到了电阻和电感,增强了系统鲁棒性,其有效性通过实验得到了验证。
简介:电力电子变换器采用数字控制时,由于A-D转换、零阶保持以及PWM更新等延时因素会影响系统性能,严重时甚至使系统振荡不稳定.本文以PWM整流器为应用对象,研究采用基于SVM的预测无差拍直接功率控制时各个延迟因素对控制性能的影响,提出相应的补偿策略.研究表明,对控制性能影响较大的主要包括电网电压延迟、电网电流延迟和PWM输出电压延迟三个因素.详细分析和推导了电网电压和电流延迟的原因,提出采用下一时刻的预测电压和电流值进行控制的补偿方法.针对PWM输出延迟,分析和推导了零阶保持器和PWM更新机制对输出电压幅值和相位的影响,得到了解析的补偿公式.通过仿真和实验详细分析了三种延时及相应补偿策略对减小功率脉动、抑制电流谐波和消除稳态误差的影响,结果证明了所提补偿策略的正确性和有效性.
简介:文章研究了利用非破坏性参量预测发电机主绝缘的剩余击穿电压,大型发电机主绝缘的非破环性参量主要有直流特征参量、交流特征参量、介质特征参量、局部放电特征参量和非电特征参量这五类。通过分析得到了介质特征量与局部放电特征量这两类参量适合预测剩余击穿电压的结论。紧接着用皮尔森积矩法作了这两类参量与剩余击穿电压的相关性分析,最终获得了四个与剩余击穿电压有较大相关性的非破坏性参量。本文筛选的网络模型经训练后取得了良好的预测效果:预测值与实际值的最大相对误差为0.93%,最小相对误差仅为0.01%。由此证明通过BP神经网络预测大型发电机主绝缘剩余击穿电压是可行的。
简介:水泥回转窑熟料制作过程中主传动电机电流不稳定、波动范围大,文章结合粗糙集、最小二乘支持向量机原理对水泥回转窑主传动电流进行预测。首先介绍粗糙集、最小二乘支持向量机的原理,通过搜集影响水泥回转窑主传动电流变化的数据建立信息决策表并对其进行预处理,使用粗糙集对样本数据进行约简,包括属性约简、属性值约简,利用LS-SVM理论对约简后的数据进行处理及预测,并将其他数据用于训练测试,验证测试结果。融合后的方法克服了LS—SVM对冗余信息和关键信息识别的局限性,补偿RS理论对输入数据信息缺乏抗干扰能力的缺点,通过实验研究证明该方法有较强的泛化能力,且预测准确率高。
简介:级联式双向DC-DC变换器具有结构简单、功率密度高且适用于大变比变换场合等优点,但其传统的双闭环控制方法中,控制结构复杂,PI参数设置困难。据此引入模型预测控制(MPC)思想对级联式双向DC-DC变换器进行控制。模型预测控制具有控制思想简单、易于包含系统的约束条件及控制器易于实现等优点,该控制策略包括建立变换器模型和其可能的开关状态、定义代价函数两个步骤。本文对级联式双向DC-DC变换器的模型预测控制进行仿真分析和实验验证。同时,将其与传统双闭环控制方法进行实验对比,实验结果显示,模型预测控制方法能够使母线电压准确追踪给定值,与传统双闭环控制相比,动态过程中母线电压的超调减小6.25%左右,变换器的动态响应时间减少0.3s。由此证明所提出模型预测控制方法的可行性及有效性。
简介:基于有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)的滞环模型预测控制(HMPC)应用在三电平逆变器中具有动态响应快、多目标优化处理的优点,但其开关动作没有规律,开关频率波动范围大,导致逆变器输出电流频谱较为分散,不便于滤波器的设计。为了改善上述问题,本文提出一种环宽自适应模型预测控制(AHB-HMPC)方法,将系统的平均开关频率和开关频率波动范围也作为控制目标,引进滞环控制思想,并可在线调整电流滞环大小,使得系统平均开关频率可控且使开关频率稳定在以平均开关频率为中心的滞环内,在保留HMPC快速性、多目标优化处理等优点的同时,有效地使逆变器输出电流频谱相对集中在平均开关频率周围,方便了滤波器的设计。最后,仿真和实验结果表明,本控制方法是可行和有效的。
简介:三电平PWM变换器在工业领域尤其是中高压大功率场合得到了广泛应用。在实际运行中,受现场环境及温度等因素的影响,系统的参数可能会发生改变,从而影响控制效果。模型预测控制具有优秀的多目标优化控制能力以及灵活的约束处理能力,在三电平变换器控制领域得到了广泛重视和研究。现有的三电平PWM变换器模型预测控制方法在获得最优电压矢量时需要大量的计算并且依赖于精确的电感参数,存在计算量大和鲁棒性差等问题。针对以上问题,本文首先提出了一种改进的模型预测控制方法,极大地减小了系统选取最优电压矢量时的计算量,进一步通过引入基于递推最小二乘法的电感在线辨识算法,提高了系统的参数鲁棒性。仿真和实验结果表明,本文提出的简化模型预测控制算法具有良好的动静态性能以及参数鲁棒性。
简介:中点电位的平衡控制是T型三电平光伏并网逆变器系统首要解决的问题。本文建立了T型三电平逆变器的主电路数学模型及负载模型,并分析了中点电位不平衡的主要原因,在传统预测电流控制方法的基础上,研究了一种基于模型预测控制的中点电位平衡控制方法:首先对负载电流进行采样,用采样值计算出预测值,同时检测直流母线中点电流,得到中点电位的偏差值;然后优化由预测电流与参考电流之间的平方误差及中点电位的偏差值构成的性能指标函数,选择使性能指标函数最小的开关状态,在下一个采样周期作用于逆变器,从而实现中点电位的平衡控制。最后采用Matlab/Simulink进行仿真验证,仿真结果表明,该方法具有快速的动态响应,实现了中点电位的平衡控制,且输出了高质量的电压波形。