有限状态-模型预测控制(Finite-states model predictive control,FS-MPC)在级联多电平有源滤波器中应用,存在开关频率不固定、滤波电感参数漂移严重影响控制性能、指标函数寻优计算量大等不足。本课题结合模型预测控制在电力电子领域的最新进展,对上述问题进行系统研究,首先,对FS-MPC的脉冲触发方式进行研究,从对指标函数增加约束条件和改进调制方法入手,探索使开关频率恒定的控制方法;其次提出滤波电感参数的在线估算方法,进而对预测模型进行在线修正,以显著增强FS-MPC的鲁棒性;最后,提出基于部分开关组合的寻优控制方法,以简化级联有源滤波器FS-MPC的寻优计算,为其数字化实现奠定基础。根据上述理论分析,在基于DSP和FPGA的试验平台上,对级联多电平有源滤波器改进FS-MPC方法进行验证,为FS-MPC在级联拓扑的其他高性能系统中应用提供理论依据和技术支持。
英文主题词model predictive control;multi-level cascaded inverter;optimization calculation;capacitor voltage balancing control;switching frequency