從高速運行能力、效率、可控性、可靠性和成本五個方面考慮,異步電機綜合評分最高,在高性能牽引、傳動領域得到了廣泛應用。模型預測控制(Model predictive control,MPC)具有概念簡單,易包含多個控制變量,易處理各種非線性約束等優(yōu)點。在高性能交流電機驅動方案中,MPC被認為是矢量控制和直接轉矩控制的強大替代品。首先,分析了 MPC基本原理,給出常規(guī)模型預測轉矩控制具體方案以及模型建立方法。通過對建立的異步電動機靜止坐標系下的數(shù)學模型進行離散化,推導轉矩和磁鏈的預測方程,設計代表著系統(tǒng)控制性能的價值函數(shù),分析延遲補償原理,給出具體模型建立與MATLAB仿真實現(xiàn)方法。為后文改進異步電動機模型預測轉矩控制方法奠定理論基礎。其次,為了解決常規(guī)模型預測轉矩控制中繁瑣的加權因子調整問題,基于ghost operator理論和幅相動力學基本原理,推導轉矩的對偶變量——無功轉矩,研究異步電動機幅相動力方程。構建了無加權因子的新價值函數(shù),給出了基于異步電機幅相動力學改進的模型預測轉矩控制方案的具體設計方法,并分析了改進策略的優(yōu)越性。在理論分析基礎上搭建仿真模型,與常規(guī)模型預測轉矩控制進行...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１功率轉換器的一般模型預測控制方案??Ｆｉ．２－１?Ｇｅｎｅｒａｌ?ｍｏｄｅｌｒｅｄｉｃｔｉｖｅ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｃｈｅｍｅ?ｆｏｒｏｗｅｒ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ??

控制器容易實現(xiàn)。與傳統(tǒng)的控制方案相比，它需要大量的計算，但是今天可用的快速微??處理器使預測控制的實現(xiàn)成為可能。結合功率轉換器和驅動器的特性，預測控制成為自??然的解決方案，如圖２－２所示。??；?ｊ?；??｜廣非線性、丨?ｉ，離散時、ｉ??｜?系統(tǒng)間實現(xiàn)ｙ?ｉ??Ｉ?４限開Ｉ?....

圖２－２模型預測控制的優(yōu)勢??Ｆｉｇ．２－２?Ａｄｖａｎｔａｇｅｓ?ｏｆ?ｍｏｄｅｌ?ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ?ｃｏｎｔｒｏｌ??

／＝１＇＂ｒｔ?ｘ（Ａ－）測量??圖２－１功率轉換器的一般模型預測控制方案??Ｆｉｇ．２－１?Ｇｅｎｅｒａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｃｈｅｍｅ?ｆｏｒ?ｐｏｗｅｒ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ??模型預測控制具有以下特點，使其適用于電力轉換器的控制：概念直觀....

圖2一常規(guī)模型預測轉矩控制方案

步電動機數(shù)學模型??據鼠籠異步電動機的物理模型，按照理想數(shù)學模型進行假設，忽略鐵耗，示異步電動機暫態(tài)電路模型：??Ｋ?Ｋ?４?－?Ｋ?Ｌｒ?－?Ｌｍ?Ｒ?／ｒ??｜?ｎｒ＞ｎｒ＼????１????？ｖ＝＾？？ｓ?ｊＶ＾ｒ０＝＞Ｐｍ??圖２４異步電機暫態(tài)電路模型??Ｆｉｇ．２－４?....

圖２４異步電機暫態(tài)電路模型??Ｆｉｇ．２－４?Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｍｏｔｏｒ??

ＣＯ?ｌ＾ｓ｜?最優(yōu)化?＂２Ｌ－ＶＳＩ??外３—ｋ（＾＋２）｜?ｆ｜｜ｊ??轉ｋ和定子?＼Ｊ±１Ｊ??ｕ４?ｉｓ?Ｌ??Ａ（々＋１）?—?＾＾＋１）?ＩＳ?／，??ａ?ｖ＞ｓ⑷觀測器?？????＼??圖２－３常規(guī)模型預測轉矩控制方案??Ｆｉｇ．２－３?Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ?ｍ....

本文編號：3905454