以航空靜止變流器為對象,對基于有限集模型預(yù)測控制(FCS-MPC)的單相雙Buck逆變器進(jìn)行研究,消除了電感電流紋波導(dǎo)致的過零畸變問題,并具有效率高、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。首先建立雙Buck逆變器的數(shù)學(xué)模型,分析FCS-MPC的原理。其次分析雙極性正弦脈寬調(diào)制(SPWM)下,半周期控制所導(dǎo)致的過零畸變的原因,證明FCS-MPC可以有效減小甚至消除過零畸變。接著分析了模型參數(shù)誤差的影響,得出FCS-MPC應(yīng)用在雙Buck逆變器上具有魯棒性強(qiáng)、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。最后通過仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。

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圖１單相雙Ｂｕｃｋ逆變器拓?fù)??Ｆｉｇ．?１?Ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ?ｄｕａｌ?Ｂｕｃｋ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ??

５－），男，江蘇連云港人，碩士研究??生，研究方向?yàn)殡娏﹄娮蛹夹g(shù)。??２．１?ＦＣＳ－ＭＰＣ的原理及建模??單相雙Ｂｕｃｋ逆變器的拓?fù)淙鐖D丨所示。??為直流側(cè)電壓；Ｃ，，Ｃ２為電容，Ｃ，，Ｃ２的連接點(diǎn)接??地；，Ｌ２為輸出濾波電感，且；ｒｉ，ｒ２為電感??的等效串聯(lián)電阻，且ｒ，＝....

圖２雙Ｂｕｃｋ逆變器ＦＣＳ－ＭＰＣ框圖??Ｆｉｇ．?２?ＦＣＳ－ＭＰＣ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｕａｌ?Ｂｕｃｋ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ??

雙Ｂｕｃｋ逆變器的有限集模型預(yù)測控制??制算法概念清晰、模型簡單易餾，且不需要調(diào)制??器，在半周期模式下，每一采樣周期主要是對兩種??開關(guān)狀態(tài)下的式（４）進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算量小，可大幅??度提高采樣頻率。??２．２單相雙Ｂｕｃｋ逆變器過零畸變問題??傳統(tǒng)的雙極性ＳＰＷＭ應(yīng)用于單相雙Ｂ....

圖３雙極性ＳＰＷＭ作用下的過零點(diǎn)波形??Ｆｉｇ．?３?Ｚｅｒｏ－ｃｒｏｓｓｉｎｇ?ｗａｖｅｆｏｒｍ?ｏｆ?ｉＬ?ｕｎｄｅｒ?ｂｉｐｏｌａｒ?ＳＰＷＭ??

Ｓ－ＭＰＣ的目標(biāo)是使測量電流值??與參考電流值之間的誤差最小，將這一需求寫成??代價(jià)函數(shù)的形式如下：Ｕｌｒｆ（ｉｆｃ＋ｌ）－￡？１（ｆｃ＋ｌ）ｌ。其中，??Ｕｆｃ＋ｌ）為Ａ＋１時刻參考電感電流值；ｉ？（Ａ?＋?ｌ）為??對于給定開關(guān)狀態(tài)下的預(yù)測電感電流值，可以使??用變換器離散模....

圖５兩種不同控制方法下輸出波形??Ｆｉｇ．?５?Ｏｕｔｐｕｔ?ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｕｎｄｅｒ?ｔｗｏ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｍｅｔｈｏｄｓ??

??價(jià)函數(shù)為：??ｇ＇〇ｎ＝ｌｉｒｃｆ（Ａ：）－ｉ？？ｐ（Ａ＋ｌ）ｌ＝ｌｉｒｅｆ（Ａ：）－ｔｉ（Ａ：）－＾（Ａ）ｌ＝??丨。⑷部）１?（８）??式中：為Ｖ，開通時的電感電流預(yù)測值。??Ｖ，關(guān)斷乂，無法小于零，所以＋??關(guān)斷的代價(jià)函數(shù)為：??＜??５?０??－１０??ｖ／＼／＾??....

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